無煙活性炭

來源: 發(fā)布時間:2022-01-18

各類形狀的活性炭的分類符號,以形狀名稱英文單詞的首字母大寫表示,若形狀名稱首字母重復(fù),在英文單詞首字母后綴一個小寫英文字母,該字母來源于該形狀的英文單詞(輔音優(yōu)先)。對于破碎狀活性炭來講,除木質(zhì)破碎狀活性炭外,煤質(zhì)破碎狀活性炭現(xiàn)有三類,這三類破碎狀煤質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝不同,質(zhì)量指標(biāo)和應(yīng)用領(lǐng)域也有較大差別,為方便廠商和應(yīng)用客戶對破碎狀煤質(zhì)活性炭加以區(qū)別, 標(biāo)準(zhǔn)對破碎狀活性炭的形狀命名分類符號做了如下規(guī)定:破碎狀活性炭的形狀分類符號由G和具體各類破碎狀活性炭的名稱英文單詞的首字母大寫表示在 G 后下腳標(biāo)處,共同表示,如:壓塊破碎活性炭(煤質(zhì))表示為GB [1]  。 形狀命名具體分類見2016年發(fā)布的中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 32560-2016 《活性炭分類與命名》。表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達的結(jié)構(gòu) (此過程稱為活化)。無煙活性炭

活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然后與氣體反應(yīng),表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達的結(jié)構(gòu) (此過程稱為活化)。由于活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數(shù)細(xì)小孔隙?;钚蕴勘砻娴奈⒖字睆酱蠖嘣?~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應(yīng)用,幾乎都基于活性炭的這一特點。鄭州化學(xué)活性炭生產(chǎn)微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達,比表面積和吸附活性大。

活性炭是由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構(gòu)成活性炭的主體部分?;钚蕴康奈⒕ЫY(jié)構(gòu)不同于石墨的微晶結(jié)構(gòu),其微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨,這種微晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的微晶排列較有規(guī)則,可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀微晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu),其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征。活性炭的孔徑分布范圍很寬,從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類:孔徑小于2nm為微孔,孔徑在2~50nm為中孔,孔徑大于50nm為大孔。

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(xué)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苛俊⒈缺砻娣e、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?;罨瘻囟扔?,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。活性炭表面的微孔直徑大多在2~50nm之間。

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(xué)結(jié)構(gòu)。活性炭吸附性能不僅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(xué)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(xué)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(xué)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(dāng)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。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。化學(xué)活性炭原料

大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數(shù)細(xì)小孔隙。無煙活性炭

 活性炭按制造使用的主要原材料分為四類:煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、合成材料活性炭和其他類活性炭。按制造使用主要原材料及對應(yīng)的產(chǎn)品形狀組合分類分為16種類型。其中,煤質(zhì)活性炭分為:柱狀煤質(zhì)顆?;钚蕴俊?破碎煤質(zhì)顆?;钚蕴俊⒎蹱蠲嘿|(zhì)顆?;钚蕴?、球形煤質(zhì)顆?;钚蕴?。木質(zhì)顆?;钚蕴糠譃椋褐鶢钅举|(zhì)顆?;钚蕴俊⑵扑闋钅举|(zhì)顆?;钚蕴?、粉狀木質(zhì)顆?;钚蕴?、球形木質(zhì)顆粒活性炭。合成材料活性炭分為:柱狀合成材料顆粒活性炭、破碎狀合成材料顆?;钚蕴?、粉狀合成材料顆?;钚蕴?、成形活性炭、球形合成材料顆?;钚蕴俊?布類合成材料活性炭(炭纖維布)、氈類合成材料活性炭(炭纖維氈)。其他類活性炭,指除上述三種類型活性炭外,由其他原材料(如煤瀝青、石油焦等)制備的活性炭,這類活性炭,在產(chǎn)品形狀分類中,暫列了瀝青基微球活性炭。無煙活性炭

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