活性炭活化原理(2)

活性炭的活化机理及应用

材研1407 朱明 83活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤

和其它含碳工业废料作原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。根据活化介质的不同，活性炭活化方法分

为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气

或它们的混合气体对环境污染小，因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构，活化温度较高且活

性炭得率低。化学活化法活性炭得率较高，孔隙发达，吸附性能好。但此法对设备腐蚀性大，环境污染严重。热解能量循环利用困难。而且活性炭中残留化学药品．在应用方面受

到限制。

一．活性炭的活化机理

1.物理活化法

物理活化法一般分两步进行，先将原料在500℃左右炭化，再用水蒸汽或CO2 等气体在高温下进行活化。高温下，水蒸汽及二氧化碳都是温和的氧化剂，碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H 2或CO的形式逸出，形成孔隙结构。物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高，而且活化所需的时间也更长，因此耗能比较大，成本高。尽管有这些缺点，物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛，原因在于其制得的活性炭无需过多

的后处理步骤，不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。

将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应，使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔，在材料内部形成发达的微孔结构。炭化温度一般在600℃，活化温度一般在800℃∽900℃。其主要化学反应式如下：

C+2H2O 2H2+CO2 △H=18kcal

C+H2O H2+CO △H=31kcal

CO2+C 2CO △H=41kcal

上述三个化学反应均是吸热反应，即随着活化反应的进行，活化炉的活化反应区域温度将逐步下降，如果活化区域的温度低于800℃，上述活化反应就不能正常进行，所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量，或通过补充外加热源，以保证活化炉活化反应区域的活化温度。

活化反应属于气固相系统的多相反应，活化过程中包括物理和化学两个过程，整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物（表面络合物）、中间产物分解

成反应产物、反应产物脱附、脱附下来的反应产物由炭化料内表面向外表面扩散等过活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的。

第一阶段是炭化时形成的但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙的打开，即高温下，活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应。

第二阶段是打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展，孔隙边缘的碳原子由于具有不饱和结构，易于与活化气体发生反应，从而造成孔隙的不断扩大和向纵深发展。

第三阶段是新孔隙的形成，随着活化反应的不断进行，新的不饱和碳原子或活性点则暴露于微晶表面，于是这些新的活性点又能同活化气体的其它分子进行反应，微晶表面的这种不均匀的燃烧就不断地导致新孔隙的形成。

2.化学活化法

化学活化法是通过将化学试剂嵌入炭颗粒内部结构，经历一系列的交联缩聚反应形成微孔。化学活化可一步进行，即直接升温到 700℃左右进行活化。在活化前，先将活化剂水溶液与原料以一定比例浸渍一段时间，烘干后再放入惰性气氛中升温进行活化。活化剂与原料的浸渍比是影响活性炭性能的一个重要因素，因此可以通过控制浸渍比以及不同的活化温度来制备所需的活性炭。化学活化法制得的活性炭产率高，而且其孔隙结构比物理活化法更加发达。按活化剂不同分ZnCl2法、KOH法、H3PO4法.相对于物理活化，化学活化有以下优点：化学活化需要较低的温度，活化产率高，通过选择合适的活化剂控制反应条件可制得高比表面积活性炭.但化学活化对设备腐蚀性大，污染环境，其制得的活性炭中残留化学药品活化剂，应用受到限制.

以 KOH作为活化剂为例，原料破碎→与KOH混合→低温脱水(200～500℃)→高温活化(600～800℃)→酸洗→热水洗→蒸馏水洗→干燥→产品

在300～600℃时主要发生分子交联或缩聚反应，该阶段除一些非碳元素挥发出来外，焦油类物质的挥发是失重的主要原因。KOH的加入，抑制了焦油的生成，提高了反应收率。同时，KOH的加入，使得活化反应的实际温度降低了大约100℃，即在540℃左右就可反应。在此温度下，KOH的加入也加快了非碳原子N、H等的脱除，KOH活化反应成孔机理就是通过KOH与原料中的碳反应，把其中的部分碳刻蚀掉，经过洗涤把生成的盐及多余的KOH洗去，在被刻蚀的位置出现了孔。这一过程主要发生以下反应：

4KOH+—CH2一 K2CO3+K2O+3H2 K2CO3+2—C— 2K+3CO

K2O+—C— 2K+CO 2KOH K2O+H2O

C+H2O H2+CO CO+H20 H2+C02

K2O+CO2 K2CO3 K2O+H2 2K+H2O

K2O+C 2K+CO

在KOH活化法制备活性炭时，活化后的洗涤是关键。未洗时，产品的孔很少。先后经过酸洗、热水洗、蒸馏水洗，把产品中的非本体物质洗去，它们原来占据的空间就形成了孔.

因此，尽管洗涤比较麻烦，但一定要反复洗涤，直到洗干净为止。

二．活性炭的应用

活性炭广泛应用于工农业生产的各个方面，如石化行业的无碱脱臭（精制脱硫醇）、乙烯脱盐水（精制填料）、催化剂载体（钯、铂、铑等）、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。

1.活性炭在气相上的应用

空气净化活性炭空气净化活性炭，选用优质的木材或椰子壳，通过深度活化和独特的孔径调节工艺，使活性炭有丰富的孔，且孔的大小略大于有毒气体，比表面积>1300平方米/克，对于苯，甲醛，氨气等有毒有害气体具有高效能吸附能力，可有效去除室内空气中的气态污染物及有害恶臭物质，进而达到降低污染、净化空气的目的。工业上用于：各种作业场所的除臭去毒及空调过滤网，空气净化机，中央空调过滤系统，空气过滤器，空气净化器，汽车滤清器等。

其原理是：（1）自身独特的孔隙结构活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－3000平方米，特殊用途的更高。也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。（2）分子之间相互作用力也叫“范德华引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。

活性炭吸附有害物质的特性活性炭为物理吸附原理，在作用过程中，依靠空气作为媒介，因此被界定为被动空气净化材料。

2.活性炭在液相上的应用

废水中的一些有机物是难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的，如酚、苯、石油及其产品、杀虫剂、洗涤剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成有机物，经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准，也严重影响废水的回用，因此需要深度处理。由于活性炭对有机物的吸附能力大，在废水深度处理中得到广泛的应用，具有以下优点：①

处理程度高，城市污水用活性炭进行深度处理后，生化需氧量BOD可降低99%，总有机碳量TOC可降到1～3mg/L。②应用范围广，对废水中绝大多数有机物都有效，包括微生物难于降解的有机物。③适应性强，对水量及有机物负荷的变动有较强的适应性能，可得到稳定的处理效果。④粒状炭可进行再生重复使用，被吸附的有机物在再生过程中被烧掉，不产生污泥。⑤可回收有用物质，例如用活性炭处理含酚废水，用碱再生吸附饱和的活性炭，可以回收酚钠盐。⑥设备紧凑、管理方便。

3.活性炭在催化上的应用

（1）制造过氧化氢用活性炭覆盖的多孔管作阴极，使从阴极上放出的氢同压入的氧作用生成过氧化氢。

（2）使硫化氢转化为元素硫活性炭能吸附硫化氢并使氧化成元素硫，以除去气体中的硫化氢。

（3）活性炭催化均四氯乙烷脱HCl制备三氯乙烯、甲烷裂解制氢活性炭催化剂。

（4）水的脱氯作用活性炭能起吸附和催化两种作用，从水中除去氯。

（5）用于生产光气,三聚氯氰,氯乙烷,卤化磺酰,农药中间体.由于活性炭的催化作用能使氯和一氧化碳反应生成光气；使二氧化硫和氯反应生成硫酰氯；使氯和氢反应生成氯化氢；使溴和水蒸汽反应生成氢溴酸；使硫酸亚铁氧化硫酸铁；以及作为三聚氯氰聚合物反应的催化剂载体。

影响活性炭吸附性能的因素.

影响活性炭吸附性能的因素 在水处理中,活性炭对水中有机物的吸附量与很多因素有关,去除率在 20%~80%之间, 。 1 . 活性炭的结构及特性 活性炭的孔径、空容分布及比表面积影响吸附容量。因活性炭吸附有机物主要在微孔中进行, 微孔所占空容和表面积的比例愈大,吸附容量愈大。 由于活性炭表面带微弱的电荷, 水中极性溶质竞争活性炭表面的活性位置, 导致活性炭对非极性溶质的吸附量降低,而对某些金属离子产生离子交换吸附或络合反应。 2 . 被吸附有机物的性质 a. 分子结构和表面张力 芳香族有机物比脂肪族有机物更易被活性炭吸附; 越是能降低溶液表面张力的有机物越容易被活性炭吸附。 b. 有机物的分子量 一般水中有机物的分子量增加, 吸附量也增加。但也有出现随分子量的增大, 吸附速度降低的现象。当活性炭微孔大小为有机物分子的 3~6时能够有效地吸附,由于分子筛的作用而使扩散阻力增加,吸附速度就降低。 c. 有机物的溶解度 活性炭在本质上是一种疏水性物质, 因此被吸附有机物的疏水性愈强愈易被吸附。因此, 在水中溶解度愈小的有机物愈易被活性炭吸附。 3 . 影响活性炭吸附的因素 a. 水中有机物的浓度

大多数的有机物在浓度和吸附量之间存在特定的关系, 而且一般是浓度增加吸附量按指数关系增加。 b. 温度和共存物质 活性炭对水中有机物的吸附, 温度的影响可以忽略不计。一般天然水中存在的无机离子对活性炭吸附有机物也几乎没有影响。但汞、铬、铁等金属离子含量较高时,则可能因为在活性炭表面起化学反应并生成沉淀、积累在炭粒内,使活性炭的孔径变小,影响活性炭的吸附效果。 c. 接触时间 因为吸附是液相中的吸附质向固相表面的一个转移过程, 所以吸附质与吸附剂之间需要一定的接触时间,才能使吸附剂发挥最大的吸附能力。在水处理量一定的情况下,增加接触时间,意味着增加水处理设备或增大水处理设备, 而且接触时间太长时, 吸附量的增加并不明显。因此, 一般设计时接触时间约 20~30分钟。 d. pH值 在多数情况下, 先把水的 pH 值降低到 2~3, 然后再进行活性炭吸附往往可以提高有机物的去除率。这是因为水中的有机酸在低 pH 值下电离的比例较小, 为活性炭提供了容易吸附的条件。

活性炭吸附和脱附原理

活性炭吸附原理 1、依靠自身独特的孔隙结构 活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。、 2、分子之间相互吸附的作用力 也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。 活性炭脱附的几种方法 （1）升温脱附。物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。 （2）减压脱附。物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体脱附。 （3）冲洗脱附。用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。 （4）置换脱附。置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。例如，活性炭对Ca2+、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。因此，用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附活化能的目的。 （5）磁化脱附。由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多，能充分显示它的偶极子特性，从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性，这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时，分离出的单个水分子越多，则阻碍作用就越大，从而吸附容量减小得也就越多。活性炭

活性炭活化原理

活性炭的活化机理及应用 材研1407 朱明2014200483 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤 和其它含碳工业废料作原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。根据活化介质的不同，活性炭活化方法分 为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气 或它们的混合气体对环境污染小，因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构，活化温度较高且活 性炭得率低。化学活化法活性炭得率较高，孔隙发达，吸附性能好。但此法对设备腐蚀性大，环境污染严重。热解能量循环利用困难。而且活性炭中残留化学药品．在应用方面受 到限制。 一．活性炭的活化机理 1.物理活化法 物理活化法一般分两步进行，先将原料在500℃左右炭化，再用水蒸汽或CO2 等气体在高温下进行活化。高温下，水蒸汽及二氧化碳都是温和的氧化剂，碳材料内部C原子与活化剂结合并以CO+H 2或CO的形式逸出，形成孔隙结构。物理活化法所需的活化温度一般较化学活化法高，而且活化所需的时间也更长，因此耗能比较大，成本高。尽管有这些缺点，物理活化法在实际生产中的应用仍然十分广泛，原因在于其制得的活性炭无需过多 的后处理步骤，不像化学活化法制得的活性炭需要除去残留的活化剂。 将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应，使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔，在材料内部形成发达的微孔结构。炭化温度一般在600℃，活化温度一般在800℃∽900℃。其主要化学反应式如下： C+2H2O 2H2+CO2 △H=18kcal C+H2O H2+CO △H=31kcal CO2+C 2CO △H=41kcal 上述三个化学反应均是吸热反应，即随着活化反应的进行，活化炉的活化反应区域温度将逐步下降，如果活化区域的温度低于800℃，上述活化反应就不能正常进行，所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量，或通过补充外加热源，以保证活化炉活化反应区域的活化温度。 活化反应属于气固相系统的多相反应，活化过程中包括物理和化学两个过程，整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物（表面络合物）、中间产物分解

活性炭再生方法

活性炭常识 活性炭的作用：防毒、除毒、脱色、去臭 具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用，可将某些有机化合物吸附而达到去除效果，利用这个原理，我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等，使水质获得直接而迅速的改善。水族市场出售有多种，许多水族爱好者很难辨别它们的好坏。有的产品根本只是木炭而已，无法有效地去除有害物质，这种从表面上看起来象木炭的产品，通常具有光泽，最好不要购买。好的活性炭产品是经过“活化处理”的，所谓“活化处理”是指在制造过程中，将活性炭的孔隙率给予显著地提高，使其更具吸附力。但是产品是否有经过“活化处理”用肉眼是很难辩识的，通常只能根据产品的特性说明去判断。此外，在选购时请记住颗粒愈小，效果愈好。因为它的总表面积愈大，孔隙愈多。但颗粒也不可太细而成粉末状，以免造成使用上的不便，影响到过滤器的过滤流量。一般以粒度约为直径较佳。活性炭虽然可用予去除水质中的悬浮物，但它的空隙很快就会被悬浮物堵塞，而失去原来的功效。所以应该把它放置在过滤棉的下面，让过滤棉先处理掉水质中的悬浮物后，过滤棉无法处理的可溶性有害物质再交由来处理，但为防止颗粒太小的活性炭随着滤水的尾程流入水族箱内，也为了以后能方便地更换，最好是将它作为第二层过滤材料来放置，而将其他的过滤材料，诸如：生物过滤球、陶瓷圈等等放置其下。使用活性炭应该注意一下几点：使用前要清洗去除粉尘，否则这些黑色的粉尘可能暂时会影响水质的清洁度。但建议不要直接用新鲜的自来水冲洗，因为活性炭的多孔隙一旦吸附大量自来水中的氯以及漂白粉，在随后放置到过滤器中使用时对水质造成的破坏，相信勿需我多言。靠平时简单的清洗，是无法将活性炭的多孔隙中堵塞的杂物清洁干净的。所以，务必定期更换活性炭，以免活性炭因“吸附饱和”而失去功效。且更换的时机最好不要等它失效以后再更换，如此方可确保活性炭能不断地把水族箱水质中的有害物质去除。建议每月更换活性炭的处理水质的效率与其处理用量相关，通常为“用量多处理水质的效果也相对好”。定量的活性炭被使用后，在使用初期应该经常观测水质的变化，并留意观测结果，以作为多长时间活性炭失效而更换的时间判断依据。在使用治疗鱼病的药剂时，应该暂时将活性炭取出，暂停使用。以免药物被活性炭吸附而降低治疗效果 活性炭产品的再生 活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。 活性炭产品之间如何区分，应该如何选择活性炭呢？

影响活性炭吸附性能的因素

影响活性炭吸附性能的因素 在水处理中，活性炭对水中有机物的吸附量与很多因素有关，去除率在20%～80%之间，。 1 .活性炭的结构及特性 活性炭的孔径、空容分布及比表面积影响吸附容量。因活性炭吸附有机物主要在微孔中进行，微孔所占空容和表面积的比例愈大，吸附容量愈大。 由于活性炭表面带微弱的电荷，水中极性溶质竞争活性炭表面的活性位置，导致活性炭对非极性溶质的吸附量降低，而对某些金属离子产生离子交换吸附或络合反应。 2 .被吸附有机物的性质 a.分子结构和表面张力 芳香族有机物比脂肪族有机物更易被活性炭吸附；越是能降低溶液表面张力的有机物越容易被活性炭吸附。 b.有机物的分子量 一般水中有机物的分子量增加，吸附量也增加。但也有出现随分子量的增大，吸附速度降低的现象。当活性炭微孔大小为有机物分子的3～6时能够有效地吸附，由于分子筛的作用而使扩散阻力增加，吸附速度就降低。 c.有机物的溶解度 活性炭在本质上是一种疏水性物质，因此被吸附有机物的疏水性愈强愈易被吸附。因此，在水中溶解度愈小的有机物愈易被活性炭吸附。 3 .影响活性炭吸附的因素 a.水中有机物的浓度 大多数的有机物在浓度和吸附量之间存在特定的关系，而且一般是浓度增加吸附量按指数关系增加。

b.温度和共存物质 活性炭对水中有机物的吸附，温度的影响可以忽略不计。一般天然水中存在的无机离子对活性炭吸附有机物也几乎没有影响。但汞、铬、铁等金属离子含量较高时，则可能因为在活性炭表面起化学反应并生成沉淀、积累在炭粒内，使活性炭的孔径变小，影响活性炭的吸附效果。 c.接触时间 因为吸附是液相中的吸附质向固相表面的一个转移过程，所以吸附质与吸附剂之间需要一定的接触时间，才能使吸附剂发挥最大的吸附能力。在水处理量一定的情况下，增加接触时间，意味着增加水处理设备或增大水处理设备，而且接触时间太长时，吸附量的增加并不明显。因此，一般设计时接触时间约20～30分钟。 d. pH值 在多数情况下，先把水的pH值降低到2～3，然后再进行活性炭吸附往往可以提高有机物的去除率。这是因为水中的有机酸在低pH值下电离的比例较小，为活性炭提供了容易吸附的条件。

活性炭脱色原理和操作

活性炭脱色原理和操作集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

活性炭脱色原理和操作 活性炭是一种黑色粉状，粒状或丸状的无定形具有多孔的碳，主要成分为碳，还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构，只是晶粒较小，层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500～1000米2/克)，有很强的吸附性能，能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体；对于气体、液体，吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性，非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中，沸点越高的物质越容易被吸附，压强越大温度越低浓度越大，吸附量越大。反之，减压，升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯，溶剂的回收，糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂，饮用水及冰箱的除臭剂，防毒面具中的滤毒剂，还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨，后来主要采用煤，经干馏、活化处理后得到活性碳生产方法有：①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850～900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体，或用活化剂浸渍原料，在高温处理后都可得到活性炭。 活性炭具有微晶结构，微晶排列完全不规则，晶体中有微孔（半径小于20［埃］＝10-10米）、过渡孔（半径20～1000）、大孔（半径1000～100000），使它具有很大的内表面，比表面积为500～1700米2／克。这决定了活性炭具有良好的吸附性，可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好，它的结构力求稳定，吸

活性炭活化的生产工艺

活性炭活化的生产工艺 目前市场上常见的木质活性炭的种类大致有椰壳、杏壳、核桃壳、山楂壳、桃壳、夏威夷果壳、棕榈壳、木炭等可以生产活性炭的材质。主要依托本地资源优势。本设备采用自动化控制系统，活化炉的炉体主要由料仓、提升机、喂料机、炉体、耐材、转动装置、测温装置、活化装置、PLC控制柜、冷却装置、沉降室、锅炉、风机、除尘装置组成。 先将各种原材料进行炭化，然后将炭化好的材料2mm以下细粉筛掉，要求水份＜15％，此时将物料送入提升机料仓提入顶部给料仓，由顶部给料仓通过变频喂料机均匀将物料送入炉内，此前炉内的余热温度需达到800℃以上方可喂料，此时需通过风机向炉内送入适量的氧，再将蒸汽打开，向炉内送入适量的蒸汽进行对物料活化，此时的蒸汽需穿透蒸汽，每吨成品活性炭需向炉内送入2吨蒸汽，此时的蒸汽不可以作扩散蒸汽，否则炭就会少时率很大，并且效率质量也不高。物料随着炉体的转动逐渐进入炭化预热升温区，待物料升温至约800℃时进入物料活化区，此时的物料经与水蒸汽接触反应后温度迅速升高，约900-1050℃，此时物料与水蒸汽所接触的时间称为“活化时间”，根据温度与供氧量的不同，活化时间会有所区别，约25-40分钟，即物料以每小时6米的速度随转动的炉体向前行进。待物料进入降温段时进入炉体出料管，此时的温度约500-600℃，当经过出料

管逐渐降温至200℃时，物料就会自动滑落到炉体外的另外一个水降温冷却活络，经过约3分钟的无氧冷却时间，活化好的物料已经达到常温，约30-40℃，此时冷却好的物料自然滑落到提前准备好的包装吨袋（每袋可装吨），当袋装满后可用人力压力叉车将物料移位，炉尾配备沉降室，此沉降室起四个作用，一是给余热锅炉提前预热，二是粉尘沉降，三是停炉后可不停蒸汽，防止寒冷地区管道上冻，四是燃烧不干净的烟气再次燃烧，减少黑岩，并充分利用烟气变成的热量。在沉降室后面配备蒸汽余热锅炉，利用高温尾气（约800℃）劳动余热锅炉产生蒸汽，用来活化物料。锅炉后面配备引风机，用来将锅炉内的高温尾气抽至余热锅炉，并且尾气送入布袋脉冲除尘器后进行达标排放，产量根据不同物料和质量要求而不同，附下表参考： 质量产量对照表：

影响活性炭吸附能力的三大主要因素

活性炭水处理所涉及的吸附过程和作用原理较为复杂，影响活性炭吸附能力的因素也较多。活性炭吸附能力的影响因素主要有以下三点： 一、活性炭的性质 由于吸附现象发生在吸附剂表面上，所以吸附剂的比表面积是影响吸附的重要因素之一，比表面积越大，吸附性能越好;活性炭的微孔分布是影响吸附的另一重要因素;此外活性炭的表面化学性质、极性及所带电荷，也影响吸附的效果。 二、吸附质(溶质或污染物)的性质 同一种活性炭对于不同污染物的吸附能力有很大差别。 (一)溶解度 对同一族物质的溶解度随链的加长而降低，而吸附容量随同系物的系列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小，越易吸附。 (三)极性 活性炭基本可以看成是一种非极性的吸附剂，对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质。 (四)吸附物的浓度 吸附质的浓度在一定范围时，随着浓度增高，吸附容量增大。因此吸附质(溶质)的浓度变化，活性炭对该种吸附质(溶质)的吸附容量也变化。 三、溶液pH 由于活性炭能吸附水中氢、氧离子，因此影响对其他离子的吸附。活性炭从水中吸附有机污染物质的效果，一般随溶液pH值的增加而降低，pH值高于9.0时，不易吸附，pH值越低时效果越好。在实际应用中，通过试验确定最佳pH值范围。 水处理分为上水处理和下水处理：

上水通常指生活用水、工业用水、纯水等经过人工处理后使用的水；下水通常指生活污染水、工业污水等。1.上水的活性炭处理：20世纪末我国有些水厂开始应用臭氧与活性炭滤池联合使用的生物活性炭法。实践表明，有如下作用： 能去除水中容解的有机物；能降低UV的吸收值，降低水中总有机碳（total otganic carbon,TOC)、化学需氧量及氯的含量；能将低进水中三卤甲烷前体；对色度、铁、锰、酚有去除效果；能使致实验为阳 性的水分显阴性。韩研活性炭采用先进的水质深度处理技术，结合城市自来水使用分配的实际情况，将椰壳活性炭投入小型、高效，且能去除致癌、致突变、致畸等污染物的净化装置，以自来水为原料作更深度的加工，保证饮用水的高质量。这样既确保了居民的健康，又在居民经济承受范围之内。2.下水活性炭处理：1953年发生在日本的水俣病事件，就是含甲基汞工业废气污染水体，使水俣湾打批居民发生神经性中毒的公害大事。韩研活性炭上引入聚硫脲有利于提高对汞吸附能力。该活性炭对汞的吸附能力最佳。含二氯乙烷的废水可以用活性炭柱吸附，饱和后用蒸汽再生，蒸汽冷凝后分成去水，常可定量地回收二氯甲烷。 xx公司相关产品介绍： 水处理活性炭系列介绍 污水处理粉末活性炭http: 煤质污水处理活性炭http: 果壳净水活性炭http:

活性炭活化处理技术的研究进展

活性炭是一种具有发达孔隙结构、巨大比表面积和优良吸附性能的炭材料，在各行各业具有广泛而重要的用途。随着国民经济的发展，许多领域对活性炭的性能提出了更高的要求，从而进一步促进了活性炭在原料、生产工艺及性能等方面的发展。活性炭的制备是一个受多因素影响和制约的复杂工艺过程，其原料及活化处理工艺的不同均会对活性炭的性能产生显著影响。 制备性能优良的活性炭的原料非常丰富。一般来说，只要是富碳的物质均可作为制备活性炭的原料，主要可分为两大类：植物类和矿物类。植物类有：木材、椰壳、胡桃壳、杏核、橄榄核、稻壳等［１～５］；矿物类有：无烟煤、沥青、石油焦等［６～８］。此外，将合成树脂［９，１０］、煤焦油［１１］、废旧轮胎［１２］、牲畜粪肥［１３］、米糠［１４］等进行适当处理也可生产出具有一定吸附能力的活性炭。最近报道对香蕉皮［１５］、海藻［１６］等进行活化处理，也可制备出不同用途的性能优良的活性炭。 活性炭制备通常需要经过炭化和活化两个阶段，其中活化过程非常关键，目前报道的活化方法主要分两大类：物理活化和化学活化。本文将对近年来活化处理技术的发展进行评述。 １物理活化法 物理活化法是将原材料经过炭化后再进行活化，在碳材料表面和内部形成发达的微孔结构。它一般分两步进行：首先对原料进行炭化处理，以除去其中的可挥发成分，使之生成富碳的固体热解物，然后用合适的氧化性气体（如：水蒸气、ＣＯ２、Ｏ２或空气）对热解物进行活化处理。活化可以使富碳的热解物开孔、扩孔和创造新孔，从而形成发达的孔隙结构。目前常用的活化剂为水蒸气和ＣＯ２。活化机理为： Ｃ＋Ｈ２Ｏ＝Ｈ２＋ＣＯ（Ｈ２Ｏ为活化剂）（１） Ｃ＋ＣＯ２＝２ＣＯ（ＣＯ２为活化剂）（２）上述反应均为吸热反应，活化温度一般在８００～１０００℃之间，为防止碳的烧失，一般在无氧环境下进行。 影响物理活化效果的因素主要包括：原材料性质、原料粒径［１７］、碳化和活化条件（活化温度、活化时间、活化剂种类、活化剂流量等）。马祥元等［１８］以核桃壳为原料，水蒸气为活化剂，研究了水蒸气流量、活化时间和活化温度对活性炭得率和吸附性能的影响，得出最佳工艺条件为：活化温度为８５０℃，活化时间为９０ｍｉｎ，水蒸气流量为０．４５Ｌ／ｍｉｎ，在此条件下制备出碘吸附值为１０４８．９６ｍｇ／ｇ、亚甲基兰吸附值为１２ｍＬ／０．１ｇ的活性炭；张利波等［１９，２０］以烟杆为原料，分别采用水蒸气和ＣＯ２对其进行活化处理，均得到微孔结构的活性炭，其中以水蒸气为活化剂得到的活性炭产品孔径分布范围较宽，中孔率达２６．９２％，而以ＣＯ２为活化剂，其产品中孔率仅为３．８５％。 物理活化法生产工艺简单，不存在设备腐蚀和环境污染 活性炭活化处理技术的研究进展＊ 易四勇，王先友，李娜，魏建良，戴春岭 （湘潭大学化学学院，湘潭４１１１０５） 摘要活性炭在催化、吸附、新能源等领域具有广阔的应用前景。它具有比表面积大、导电和导热性佳、化学稳定性好、价格便宜等特点，受到了人们的广泛关注。在活性炭的制备过程中，活化处理技术是影响其性能的关键。综述了各 种活化方法制备活性炭的研究进展，并分析了各种活化方法对活性炭性能的影响。 关键词活性炭物理活化化学活化性能 ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＡｃｔｉｖａｔｉｏｎＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆ ＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎ ＹＩＳｉｙｏｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｎｙｏｕ，ＬＩＮａ，ＷＥＩＪｉａｎｌｉａｎｇ，ＤＡＩＣｈｕｎｌｉｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＸｉａｎｇｔａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１１０５） ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ（ＡＣ）ｈａｓｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｃａｔａｌｙｓｉｓ，ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｎｅｗｅｎｅｒｇｙｒｅｓｏｕｒｃｅａｒｅａｓ．ＴｈｅｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＡＣ，ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｇｏｏｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｓｗｅｌｌａｓ ｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｅｒｔｎｅｓｓｍａｋｅｉｔｇａｉｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓ．ＤｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＡＣ，ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒ－ ｍａｎｃｅｏｆＡＣｌｉｅｓｉｎｉｔｓａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ ＡＣｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＡＣ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ，ｐｈｙｓｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，ｃｈｅｍｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＊国家自然科学基金资助项目（２００６７３０９２） 易四勇：男，１９８３年生，硕士生，研究方向：新型化学电源Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｅｏｙｓｙ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ王先友：联系人，男，１９６２年生，教授，博导Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｘｉａｎｙｏｕ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ

活性炭物理特征

活性炭物理特征 一、 一般性质活性炭外观为暗黑色，只有良好的吸附性能，化学稳定性好，可耐强酸及强碱，能经受水浸，高温。比重比水轻，是多孔性的疏水性吸附剂。 二、细孔结构和细孔分布活性炭在制造过程中，挥发性有机物去除后，晶格间生成的空隙形成许多形状和大小不同的细孔。这些细孔壁的总表面积（比表面积）一般高达500~1700m2/g,这就是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。表面积相同的炭，对同一种物质的吸附容量有时也不同，这与活性炭的细孔结构和细孔分布有关。细孔构造随原料，活化方法、活化条件不同而异，一般可以根据细孔半径的大小分为三种： 大微孔半径1000~100000A 过渡孔20~1000A 小微孔~20A（A=10-9cm） 一般活性炭小微孔容积约为0.15~0.90ml/g，表面积占活性炭总表面积的95%以上，因此活性炭与其他吸附剂相比，具有小微孔特别发达的特征。过渡孔的容积为0.02~0.10ml/g，表面积不超过单位重量吸附剂总面积的5%，用药剂活化法制得的活性炭，孔容积和表面积可以提高。液相吸附时，吸附质（溶质）分子直径较大，如着色成份的分子直径多在30A以上，这时小微孔几乎不起作用。有些吸附质通过过渡孔作为通道扩散到小微孔中去，因此吸附质的扩散速度受过渡孔多少的影响。液相吸附时，过渡孔的数量有一定的要求是重要的。大微孔容积为0.2~0.5ml/g，表面积只有0.5~2m2/g。对液相物理吸附，大微孔的作用不大，但作为触媒载体时，大孔的作用甚为显著。活性炭的细孔分布及作用模式见图3： 上述细孔分布特征仅为一般情况，因活性炭的性质受多种因素的影响，不同的原料、不同的活化方法及条件，制得的活性炭的细孔半径也不同，表面积多占比例也不同。我国生产的炭1与日本的炭2细孔结构的比较如下： 12总孔容积（ml/g）0.750.94微孔容积（ml/g）0.350.46中孔容积（ml/g）0.100.13大孔容积（ml/g）0.300.35 三、 表面化学性质活性炭的吸附特性，不仅受细孔结构而且受活性炭表面化学性质的影响。1、活性炭的元素组成在组成活性炭的元素中，炭占70~95%，此外还含有两种混合物，一是由于原料中本来就存在炭化过程中不完全炭化而残留在活性炭结构中，或在活化时以化学键结合的氧和氢。活性炭网：https://www.wendangku.net/doc/419606490.html,另一种是灰分，构成活性炭的无机部分。灰分的含量及组成随活性炭的种类而异，椰壳炭的灰分在3%左右，煤质炭的灰分高达20~30%。活性炭的灰分对活性炭吸附水溶液中有些电解质和非电解质有催化作用。活性炭含硫较低，活化质量好的炭不应检出硫化物，氮的含量极微。表2中举出几种日本椰壳活性炭的元素组成。 CHSO灰分水蒸气活化炭B93.310.930.003.252.51水蒸气活化炭D91.120.680.024.483.70ZnCl2活化炭E90.881.550.006.271.30ZnCl2活化炭F93.881.710.004.370.05ZnCl2活化炭G92.201.661.215.610.04 2、表面氧化物活性炭中氢和氧的存在对活性炭的吸附及其他特性有很大的影响。在炭化及活化的过程中，由于氢和氧与碳以化学键结合，使活性炭的表面上有各种有机官能团型

活性炭室内空气净化的吸附应用原理

活性炭空气净化的吸附应用原理 1 室空气品质 随着科学技术的飞速发展，人类在生活居室环境方面获得了巨大的改善。空调的广泛使用给人们创造了一个以温湿度为主的舒适性环境，但同时也带来了室空气品质问题，尤其是无新风系统的空调房间，导致了“病态建筑综合症”、“建筑相关病”和多种化学物过敏症。“ 病态建筑综合症”的常见症状主要有头痛、神经疲劳、皮肤干燥、鼻塞、流鼻涕、流泪、眼痒等等。“建筑相关病”是指由空气中的某种成分直接引起的病症，比较严重的有“军团病”、“超敏性肺炎”等，有时甚至能带来生命危险。 所谓室空气品质，一般是指在某个具体的环境，空气中的某些要素对人群工作、生活的适宜程度，是反映了人们的具体要求而形成的一种概念。这种概念是建立在“以人为本”的基础上的。显然，人们不仅要求适宜的室温湿度，而且人们还要求室空气是新鲜的，无污染的，从而引发了对室空气品质的广泛研究。 室空气基本污染物与污染源如下表一室主要污染物及其来源:悬浮微粒、燃烧、抽烟、人体、烟草烟雾、人的吸烟行为、石棉、保温材料、氡及其蜕变物、墙体和地基、建筑材料、家具、挥发性有机物（vocs）油漆、清洁剂、建筑材料、一氧化碳、燃烧、吸烟、二氧化碳、燃烧、呼吸、微生物、家畜、人体、过敏物、动物、毛发、昆虫、花粉、臭氧

室空气有害物的种类繁多，但一般都是以低浓度的形式存在，有时还远远低于人的嗅觉阈值，但这并不意味着人体无害，恰恰相反，人一生中有五分之四的时间在室度过，长期受低浓度污染物的直接毒害，其后果还是相当严重的。 为了清除室空气中的有害物质，通风是一种非常有效的办法，但是它也有缺点：在室外大气污染日趋严重的今天，燃料的燃烧、工业生产及机动车辆排放的废气使得室外空气的质量也很差，而且室外空气与室空气的交换会带来巨大的能耗。 局部通风有时也因为污染源较分散或根本就不知道气态污染物从何而来而无法实现。目前通用的过滤器只是过滤灰尘，还不具备清除有害气体和细菌的功能。成功分离低浓度的气态污染物质和细菌对改善室陆空气品质至为重要。 活性炭吸附材料对室气态污染物具有优秀的吸附性能，使活性炭过滤器逐渐应用于民用建筑空调系统中。在通风量不变的条件下，它能使室空气得到更全面的净化。 2 活性炭的发展历史及分类 使用活性炭作为一种吸附材料已具有悠久的历史。早在古埃及时代，人类就会利用木炭来消除伤口散发的气味；1773年，勒首次科学地证明了木炭对气体具有吸附力；1808年，木炭被用到蔗糖业；第一次世界大战期间，为了消除化学武器的威胁，活性炭防毒面具问世，这是活性炭第一次应用于空气净化领域；上个世纪六十年代，具有独特化学结构、物理结构且吸附性能优异的新型纤维状活性炭材料研制成功。目前对吸附材料的研究集中于非均匀吸附剂的加工工艺、微观特征、能量不均匀性及吸附性能

活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法

活性炭制造的主要工艺过程-活化法 制造活性炭的关键工艺是活化。由于所用活化剂的不同，可分为两类方法： （1）用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法；（2）用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。 前者称为化学活化法，后者称为物理活化法。其实两类活化过程都各自发生质的变化，都是化学变化的过程。 1、化学品活化法 （一）氯化锌活化法 以化学品氯化锌为活化剂。 将0.4~5.0份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合，在转炉中下燥，加热到600~700℃，成品以酸洗和水洗回收锌盐。有时化学品活化后继续进行水蒸气活化，藉以增加活性炭的细孔。氯化锌活化的活性炭具较多大孔。虽然这是有效和简单的方法，但因锌化合物的环境污染而渐衰。 （二）磷酸活化法 以化学品磷酸为活化剂。 炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状，在转炉中干燥，加热到400~600℃。萃取回收磷酸，

有时中和后回收磷酸盐。于燥得活性炭，一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。近年磷酸活化法趋向广泛应用，磷酸回收等革新未见发表。 （三）氢氧化钾活化法 以化学品氢氧化钾为活化剂。 将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理，激烈的反应产生非常高的多孔性，比表而积可高达3000m2/g。 （四）其他化学品活化法 硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化钱、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。 2、气体活化法 以水蒸气、二氧化碳或两者的混合气体为活化剂，将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内，在800~1000℃高温下进行碳的氧化反应，制成细孔结构发达的活性炭。 水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应，而氧和碳的反应是很强的放热反应，因此炉内反应温度难以控制，尤其要避免局部过热，防止不均匀活化更难，故氧或空气不宜作为活化剂。有时使用空气和水蒸气的混合气体，用碳的燃烧作为热源。多数情况下

活性炭吸附和脱附原理

一、活性炭的分类 1、按活性炭的形状分类 形状特征 粉状活性炭除了以木屑等为原料生产的粉状活性炭以外，还包括颗粒活性炭的粉化产物等颗粒活性炭从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种 破碎状炭椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。活性炭的外表面因破碎而具有棱角 球形炭有将炭化物作成球形以后再活化及以球形树脂为原料生产的活性炭两种 纤维状活性炭以纤维状的物质为原料制成的活性炭。有丝状、布状及毡状几种 2、按活性炭的制造方法分类 活化方法活化剂 化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品 强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等 气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、空气等 水蒸气活化法活性炭水蒸气 3、按活性炭的机能分类 活性炭机能 高比表面积活性炭比表面积为2500m 2 /g以上的高比表面积活性炭，用强碱活化法制造分子筛活性炭孔径非常小，用于分离气体 添载活性炭在活性炭上添载上金属盐之类各种化学药品，用于脱臭、触媒等场合 生物活性炭水处理的方法之一。使活性炭表面形成微生物膜，通过微生物的分解作用进行净化。与臭氧处理配合，用于净水的高度处理 二、活性炭吸附原理 活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。 1、物理吸附 主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。 其中起主要作用的是分子之间相互吸附作用力，也叫“范德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。

活性炭生产之活化

官网地址：https://www.wendangku.net/doc/419606490.html, 活性炭生产之活化 赋予炭颗粒活性，使炭形成多孔的微晶结构，具有发达的表面积的过程称为活化过程。 活化方法通常有三种，即化学药品活化法、物理化学联合活化法和物理活化法。 （1）化学药品活化法 即将含碳原料与化学药品活化剂混捏，然后炭化、活化制取活性炭。药品有ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。 （2）物理化学联合活化法 一般先进行化学药品活化，然后进行物理活化。由物理活化法特别是用水蒸气活化制成的产品，微孔发达，对气相物质有很好的吸附力，当然也可以通过控制炭的活化程度而用于液相吸附；由化学药品活化法制得的活性炭次微孔发达，多用于液相吸附。 （3）物理活化法（气体活化法） 在活化过程中通入气体活化剂如二氧化碳，水蒸气，空气等。 活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的：

官网地址：https://www.wendangku.net/doc/419606490.html, 第一阶段：开放原来的闭塞孔。即高温下，活化气体首先与无序碳原子及 杂原子发生反应，将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔 隙打开，将基本微晶表面暴露出来。 第二阶段：扩大原有孔隙。在此阶段暴露出来的基本微晶表面上的碳原子 与活化气体发生氧化反应被烧失，使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发 展。 第三阶段:形成新的孔隙。微晶表面上的碳原子的烧失是不均匀的，同炭层 平行方向的烧失速率高于垂直方向，微晶边角和缺陷位置的碳原子即活性位更 易与活化气体反应。 同时，随着活化反应的不断进行，新的活性位暴露于微晶表面，于是这些 新的活性点又能同活化气体进行反应。微晶表面的这种不均匀的燃烧不断地导 致新孔隙的形成。 随着活化反应的进行，孔隙不断扩大，相邻微孔之间的孔壁被完全烧失而 形成较大孔隙，导致中孔和大孔孔容的增加，从而形成了活性炭大孔、中孔和 微孔相连接的孔隙结构，具有发达的比表面积。 气体活化的基本反应式如下：

活性炭影响因素

活性炭影响吸附效果的因素： 1。温度的影响：活性碳的吸附能力是随着温度的变化呈正态曲线形状分布的，在70℃的时候其吸附能力最强，温度升高或降低则使吸附能力下降。另外温度升高可使其吸附速度加快，吸附性能降低，温度降低使吸附速度变慢，吸附能力增强。 2。粒度的影响：活性碳的粒径越小，吸附能力越强，但是过细易造成过滤困难等麻烦，一般可用100～200目的。小于0.18mm为粉末活性炭，活性炭颗粒大小在0.42—0.85mm左右最佳 3。用量的影响：用量多了当然吸附量增加，但是活性碳吸附有效成分的量以及活性碳本身的一些物质的析出也随之增加，另外成本、操作也同样带来了麻烦，因此要综合考虑，一方面，要尽量减少活性碳的用量，另一方面还要保证吸附杂质的量尽量多，因此要进行处方量的考察已确定特定产品其活性碳用量问题。用活性碳两次或多次吸附的吸附效果要比单次吸附效果好，其原理就象洗涤的少量多次一样。 当活性碳用量较大时，应考虑用两次或多次吸附法，当活性碳多次吸附时其活性炭总用量可比一次吸附使用量适当减少10-20%。 4。溶液的酸碱度的影响：活性炭吸附能力在偏酸性条件下较强，在碱性条件下吸附能力较弱，但当PH值小于2时，开始对活性炭吸附产生一定的解析作用，另外活牲碳在碱性条件下有脱吸附现象，因此在碱性条件下不宜使用活性炭吸附。 5。被吸附物质的极性的影响：活性炭吸附随着物质的极性增大而增大，对于非极性物质的吸附能力很差。 6。湿度的影响：烟气湿度大于55%时吸附效果开始变差 蜂窝活性炭 常规规格100*100*100mm,50*50*100mm 价格：每吨11500左右 1、蜂窝活性炭产品特性 蜂窝活性炭具有比较面积大，微孔结构，高吸附容量，高表面活性炭的产品，在空气污染治理中普遍应用。选用蜂窝活性炭吸附法，即废气与具有大表面的多孔性活性炭接触，废气中的污染物被吸附分解，从而起到净化作用。用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有：氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等。用化学试剂浸渍处理后的改性蜂窝活性炭可去除：酸雾、碱雾、胺、硫醇、二氯化硫、硫化氢、氨、汞、一氯化碳、二噁英等。 2、蜂窝活性炭使用说明 治理空气污染最好是采用蜂窝活性炭，有两台吸附器并联组成，即可用于处理间歇排气，有可用于连续排气，其中一台进行吸附，另一台吸附器进行脱附再生，把脱附的污染物催化燃烧后排空。使用蜂窝活性炭要尽量避免

活性炭原理

活性炭原理，再生，制备方法 参考资料：/newsDetails470.htm 活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的,常见的活性炭有：果壳活性炭、木质粉状活性炭、煤质柱状活性炭等。 活性炭原理 活性炭是一种很细小的炭粒有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体（杂质）充分接触。当这些气体（杂质）碰到毛细管被吸附，起净化作用。 活性炭的一些性质 活性炭对石墨的导电机理 金属材料的晶格中充满着自由电子，因此是电的导体，对于金属一个很小的电场就可以提供一定的能量，使自由电子在电场影响下流动.而在半导体中，则需要可观的能量才能破坏化学键以释放电子.在绝缘材料中，化学键的电子很牢固，以致加热也不能使这些电子获得自由，除非达到使晶体熔化或者逐渐蒸发的程度。石墨晶体在屋面方向是有活性炭原子组成的向四面扩展的六角环形层状大分子，活性炭原子与活性炭原子几件的结合键是共价键叠加金属键，由于金属键的存在，所以石墨在层面方向有良好的导电性，但是石墨晶体在层与层之间足由较是由较弱的分子键联系的，故导电能力差很多。可以用金属键自由电子的存在解释石墨导电的原因，但是不能解释为什么石墨的导电能力随温度而变化及随晶格的完善而增加，只有应用电子激发的量子理论才能解释。 物理吸附与化学吸附 从能量上看，两种吸附是可以转换的。物理吸附的分子可以吸收能量而激发，越过势垒X进入化学吸附。目前生产的载银活性炭，经过等离子技术处理（给以激发能量），即可达到共价键结合的形式。从催化角度看，银表面能吸附氢和氧，而且是氢和氧的原子。 活性炭产品的再生 活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用,并且取得了相当的成效,然而活性炭在吸附饱合被更换后,使用单位均将其废弃,掩埋或烧掉,造成资源的浪费和对环境的再污染。 活性炭吸附是一个物理过程，因此还可以采用高温蒸汽将使用过的活性炭内之杂质进行脱附，并使其恢复原有之活性，以达到重复使用的目的，具有明显的经济效益。 再生后的活性炭其用途仍可连续重复使用及再生。 活性炭实验室制备方法 试剂与仪器 试剂：氯化锌，盐酸

活性炭活化原理

活性炭活化原理、火化炉性能参数 1.工作原理 采用水蒸汽、烟道气（主要成分为CO2）或其混合气体等含氧气体作为活化剂，在高温下与炭接触发生氧化还原反应进行活化，生成一氧化碳、二氧化碳、氢气和其它碳氢化合物气体，通过碳的气化反应（“烧失”）达到在碳粒中造孔的目的。其主要化学反应式如下：C+2H2O 2H2+CO2—18kcal ① C+H2O H2+CO—31kcal ② CO2+C 2CO—41kcal ③ 上述三个化学反应均是吸热反应，即随着活化反应的进行，活化炉的活化反应区域温度将逐步下降，如果活化区域的温度低于800℃，上述活化反应就不能正常进行，所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量，或通过补充外加热源，以保证活化炉活化反应区域的活化温度。 活化反应属于气固相系统的多相反应，活化过程中包括物理和化学两个过程，整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物（表面络合物）、中间产物分解成反应产物、反应产物脱附、脱附下来的反应产物由炭化料内表面向外表面扩散等过 活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的。 第一阶段是炭化时形成的但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙的打开，即高温下，活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应。 第二阶段是打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展，孔隙边缘

的碳原子由于具有不饱和结构，易于与活化气体发生反应，从而造成孔隙的不断扩大和向纵深发展。 第三阶段是新孔隙的形成，随着活化反应的不断进行，新的不饱和碳原子或活性点则暴露于微晶表面，于是这些新的活性点又能同活化气体的其它分子进行反应，微晶表面的这种不均匀的燃烧就不断地导致新孔隙的形成。 活化工艺控制的主要操作条件包括活化温度、活化时间、活化剂的流量及温度、加料速度、活化炉内的氧含量等。 炭化料经破碎筛分，筛选合格炭粒作为活化原料，太粗的炭粒返回破碎筛分，太细的炭粒返回作为燃料使用，合格炭粒由斗提机提升到活化炉炉顶部加入炉内，借助炭化料的重力缓慢加入，炭每隔一定时间加入活化炉的炉内，与送入的过热蒸汽反应，炭在逐步下降过程中被蒸汽加热干燥，实现活化，最后经冷却由最下端卸料口隔一段时间卸出。水蒸气先经预热至300～400℃送至活化管内作为活化介质，与炭化料并流由上而下，在流动过程中不断与炭粒接触，经过一系列活化反应，在活化管下部烧失炭变成水煤气，水煤气与活化炭一同进入冷却段后在分离管内被分离出来，由下连烟道送到底部活化管外炉膛燃烧，由二次空气管吸入空气以满足燃烧需要，燃烧产生的高温烟气，通过蓄热室将热量传递给格子阵进行热交换，维持炉温，使活化反应继续不断地进行。 活化后的炭料经冷却后，破碎筛分，成品出售，细炭回收进入粉状活 性炭工序，生产副产品粉状活性炭。H:\斯列普炉(SLEP)活化方504斯列普炉技术参 数