根據(jù)活性炭的外形,通常分為粉狀和粒狀兩大類。粒狀活性炭又有圓柱形、球形、空心圓柱形和空心球形以及不規(guī)則形狀的破碎炭等。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多活性炭新品種,如炭分子篩、微球炭、活性炭納米管、活性炭纖維等?;钚蕴恐械奈⒖妆缺砻娣e占活性炭比表面積的95%以上,在很大程度上決定了活性炭的吸附容量。中孔比表面積占活性炭比表面積的5%左右,是不能進入微孔的較大分子的吸附位,在較高的相對壓力下產(chǎn)生毛細管凝聚。大孔比表面積一般不超過0.5m2/g,**是吸附質(zhì)分子到達微孔和中孔的通道,對吸附過程影響不大。在400~900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進行氧化活化后獲得。中牟凈水用活性炭采購
活性炭內(nèi)部具有晶體結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu),活性炭表面也有一定的化學結(jié)構(gòu)?;钚蕴课叫阅懿粌H取決于活性炭的物理(孔隙)結(jié)構(gòu),而且還取決于活性炭表面的化學結(jié)構(gòu)。在活性炭制備過程中,炭化階段形成的芳香片的邊緣化學鍵斷裂形成具有未成對電子的邊緣碳原子。這些邊緣碳原子具有未飽和的化學鍵,能與諸如氧、氫、氮和硫等雜環(huán)原子反應(yīng)形成不同的表面基團,這些表面基團的存在毫無疑問地影響到活性炭的吸附性能。X 射線研究表明,這些雜環(huán)原子與碳原子結(jié)合在芳香片的邊緣,產(chǎn)生含氧、含氫和含氮表面化合物。當這些邊緣成為主要的吸附表面時,這些表面化合物就改變了活性炭的表面特征和表面性質(zhì)?;钚蕴勘砻婊鶊F分為酸性、堿性和中性 3 種。酸性表面官能團有羰基、羧基、內(nèi)酯基、羥基、醚、苯酚等,可促進活性炭對堿性物質(zhì)的吸附;堿性表面官能團主要有吡喃酮(環(huán)酮)及其衍生物,可促進活性炭對酸性物質(zhì)的吸附。河南活性炭渠道活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成。
在制備過程中,具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子首先發(fā)生反應(yīng),使原來封閉的孔打開,進而基本微晶表面暴露,然后活化氣體與基本微晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng),使孔隙不斷擴大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體,從而產(chǎn)生新的孔隙,同時焦油和未炭化物等也被除去,**終得到活性炭產(chǎn)品?;钚蕴堪l(fā)達的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和微孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單,產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對環(huán)境污染較小,而且**終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達、應(yīng)用范圍廣,因此世界范圍內(nèi)的活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。炭活化過程中產(chǎn)生大量的余熱,可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產(chǎn)品的洗滌烘干等所需熱能。
活性炭是由木質(zhì)、煤質(zhì)和石油焦等含碳的原料經(jīng)熱解、活化加工制備而成,具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學基團,特異性吸附能力較強的炭材料的統(tǒng)稱。 [2] 通常為粉狀或粒狀具有很強吸附能力的多孔無定形炭。由固態(tài)碳質(zhì)物(如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等)在隔絕空氣條件下經(jīng)600~900℃高溫炭化,然后在400~900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進行氧化活化后獲得?;钚蕴康暮苛?、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大。活化溫度愈高,殘留的揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)愈完全,微孔結(jié)構(gòu)愈發(fā)達,比表面積和吸附活性愈大。具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和豐富的表面化學基團,特異性吸附能力較強的炭材料的統(tǒng)稱。
化學活化法就是通過將各種含碳原料與化學藥品均勻地混合后,一定溫度下,經(jīng)歷炭化、活化、回收化學藥品、漂洗、烘干等過程制備活性炭。磷酸、氯化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硫酸、碳酸鉀、多聚磷酸和磷酸酯等都可作為活化試劑,盡管發(fā)生的化學反應(yīng)不同,有些對原料有侵蝕、水解或脫水作用,有些起氧化作用,但這些化學藥品都可對原料的活化有一定的促進作用,其中**常用的活化劑為磷酸、氯化鋅和氫氧化鉀?;瘜W活化法的活化原理還不十分清楚,一般認為化學活化劑具有侵蝕溶解纖維素的作用,并且能夠使原料中的碳氫化合物所含有的氫和氧分解脫離,以 H2O、CH4等小分子形式逸出,從而產(chǎn)生大量孔隙。此外,化學活化劑能夠***焦油副產(chǎn)物的形成,避免焦油堵塞熱解過程中生成的細孔,從而可以提高活性炭的收率。通常為粉狀或粒狀具有很強吸附能力的多孔無定形炭。鞏義活性炭廠家
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大。中牟凈水用活性炭采購
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團為主 ,對堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團為主,適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團總體呈中性?;钚蕴课绞侵咐没钚蕴康墓腆w表面對水中的一種或多種物質(zhì)的吸附作用,以達到凈化水質(zhì)的目的?;钚蕴康奈侥芰εc活性炭的孔隙大小和結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般來說,顆粒越小,孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附能力就越強。吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的,吸附速度是指單位時間內(nèi)單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中,吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時間。中牟凈水用活性炭采購
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