載體活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì)
來源：載體活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì) 發(fā)布于：2021-04-22 03:42:32 瀏覽：535
載體活性炭除碳外，還含有少量的氫、氮、氧和灰分，其結(jié)構(gòu)是由六個碳環(huán)堆積而成。由于六環(huán)碳的不規(guī)則排列，活性炭具有微孔體積和高表面積的特點(diǎn)。
原料：優(yōu)質(zhì)煤
工藝：物理活化精煉
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 7701.3-1997
負(fù)載活性炭的特性：
1、比表面積大。
2、孔隙分布合理。
3、高強(qiáng)度。
4、化學(xué)鍵具有良好的吸附能力和選擇性。
5、催化活性高。
用途：可作為光氣合成和其他有機(jī)合成催化劑的廉價載體。
載體活性炭是一種經(jīng)過處理的碳，它能產(chǎn)生大量的微孔，大大增加了它的表面積。這種巨大的表面積使它能夠吸附大量的物質(zhì)，從而有助于去除空氣和水中的污染物。載體活性炭吸附許多溶解的污染物，如氯胺和氯氣、鞣質(zhì)(使水變色)和酚類(產(chǎn)生異味)。活性炭可以吸附許多治療魚病的藥物。重要的是要記住，碳的消耗速度相對較快。因此，如果選擇持續(xù)使用活性炭，則應(yīng)定期更換。
活性炭是一種多孔的含碳性物質(zhì)，包含有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對原料進(jìn)行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。廣泛應(yīng)用于水處理、氣體的分離精制、冰箱的除臭、金屬的提取、軍事防護(hù)和環(huán)境保護(hù)等各個領(lǐng)域。29 P3 L/ Z9 O6 o% h3 ?( A物理特性
活性炭是一種多孔徑的炭化物，有極豐富的孔隙構(gòu)造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化學(xué)的吸咐力而成的,其外觀色澤呈黑色。其成份除了主要的炭以外，還包含了少量的氫、氮、氧，其結(jié)構(gòu)則外形似以一個六邊形，由于不規(guī)則的六邊形結(jié)構(gòu)，確定了其多體枳及高表面積的特點(diǎn)，每克的活性炭所具的有比表面相當(dāng)于1000個平方米之多。
活性炭化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能耐酸、堿，耐高溫高壓，因此適應(yīng)性很廣
活性炭的吸附原理是：在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度，再把有機(jī)物質(zhì)雜質(zhì)吸附到活性炭顆粒內(nèi)。
H3 }2 i' R* v9 g% F) |+ d制備
3.1原料
活性炭可由許多種含炭物質(zhì)制成，幾乎所有含碳材料都可用來制備活性炭，這些物質(zhì)包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質(zhì)素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘?jiān)?。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭最常用的原炓?br /> 很適用于氣體活化法的原料是木炭、堅(jiān)果殼炭、褐煤或泥炭制得的焦炭。! n0 P ]. f) U, j) @
3.2制備方法
活性炭的制造基本上分為炭化和活化兩過程：第一過程，炭化，將原料加熱，在170至600℃ 的溫度下干燥，并使原有的有機(jī)物大約80％炭化。第二過程是使炭化物活化，將第一步已炭化好的炭化料送入反應(yīng)爐中，與活化劑和水蒸氣反應(yīng)，完成其活化過程，制成成品。在吸熱反應(yīng)過程中，主要產(chǎn)生CO及H2組合氣體，用以將炭化料加熱至適當(dāng)溫度（800至1000℃），除去其中所有可分解的物質(zhì)，產(chǎn)生豐富的孔隙結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積，使活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力?；钚蕴康闹苽浞椒ㄖ饕譃閮纱箢悾何锢矸ê突瘜W(xué)法。4 r! S9 E6 B: s6 Y: g" x
3.2.1( H+ q8 r9 ?1 k物理法：* k3 N- o! {6 P1 A4 O0 T( s
首先對原料進(jìn)行炭化，即含碳有機(jī)物在熱的作用下發(fā)生分解，非碳元素以揮發(fā)分的形式逸出，生成富碳的固體熱解產(chǎn)物，然后用水蒸氣、二氧化碳或空氣等氧化性氣體活化，使熱解產(chǎn)物形成發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)。
優(yōu)點(diǎn)：物理活化對環(huán)境污染小1 G$ g5 I; A3 `$ l) C
缺點(diǎn)：因其是依靠氧化碳原子形成孔隙結(jié)構(gòu)，故活性炭的收率不高，且活化溫度較高，需先進(jìn)行炭化再活化。( w. O i/ ~$ ?* y
3.2.2# s; A9 V" ]5 B/ N2 X化學(xué)法：
先用氯化鋅、磷酸、硫酸等化學(xué)試劑浸漬含碳的原料，然后在一定溫度，惰性氣體保護(hù)下直接得到活性炭1 P6 [8 f ^ h. b; V2 g- X( x
優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)活化法是炭化活化一次完成，有利于形成尺寸較小的碳微晶，容易形成細(xì)的孔隙結(jié)構(gòu)，可以制造出孔隙更發(fā)達(dá)、吸附性能更好的活性炭，炭的相對得率較高。
缺點(diǎn)：化學(xué)活化對設(shè)備腐蝕性大，污染環(huán)境，其制得的活性炭中殘留化學(xué)藥品活化劑，應(yīng)用方面受到限制。
3.3活化：, V8 X% Z8 d/ H4 S! q3
制造活性炭的關(guān)鍵工藝是活化，可以通過一些物理、化學(xué)處理來改變其表面的微孔結(jié)構(gòu)，如孔徑、孔容的大小等，或改變活性炭的表面酸、堿性，在炭表面引人或去除某些官能團(tuán)，使活性炭具有某種特殊的吸附性能和催化特性。
由于所用活化劑的不同，可分為兩類方法：3 F8 H8 L8 m0 ?$ k: S% t O7 @
(1) 用氯化鋅或磷酸等化學(xué)品為活化劑的化學(xué)品活化法；7 Q- R' M2 T7 S
(2) 用水蒸氣或二氧化碳等為活化劑的氣體活化法。7 u- d; L2 [, ]8 W! J
前者稱為化學(xué)活化法，后者稱為物理活化法。其實(shí)兩類活化過程都各自質(zhì)的變化，都是化學(xué)變化的過程。
3.4后處理
去雜：活化時加過催化劑如氯化鋅、磷酸、碳酸鉀的活性炭常用酸洗或用水洗處理，以減少各種化合物含量。8 m g) S# m9 Z9 Y0 `
低灰分活性炭可用水、鹽酸或硝酸洗滌，去除一些雜質(zhì)。用于精細(xì)化學(xué)品、藥物、催化劑、催化劑載體的活性炭，需要特殊的充分洗滌。
浸漬：活性炭的浸漬是針對特定用途的一種后處理。
4再生! o- R/ k7 m# x9 R2 ~/ v
所謂再生是指活性炭幾乎完全喪失吸附能力，用特殊的方法(物理的或化學(xué)的)，將吸附在活性炭上的污染物從細(xì)孔中去除，而且盡量不破壞活性炭本身的結(jié)構(gòu)，恢復(fù)其吸附性能，達(dá)到重新使用的目的。只有再生和重復(fù)使用才能使活性炭富有水處理的經(jīng)濟(jì)價值。
活性炭再生方法主要有以下幾大類：加熱再生法、藥劑再生法、生物再生法、化學(xué)再生法、濕式氧化再生法等
粒狀活性炭吸附容量耗盡后再生，常用的方法是加熱法，廢炭烘干后在850°C左右的再生爐內(nèi)焙燒。顆?；钚蕴棵看卧偕s損耗5～10％，且吸附容量逐次減少。再生效率對活性炭濾池的運(yùn)行費(fèi)用（也就是對水處理成本）影響極大。
5應(yīng)用) ?* L' I1 i" o6 F3 o6 ~' B
根據(jù)活性炭的吸附特點(diǎn),活性炭主要用于除去水中的污染物、脫色、過濾凈化液體、氣體，還用于對空氣的凈化處理、廢氣回收（如在化工行業(yè)里對氣體"苯"的回收）、貴重金屬的回收及提煉（比如對黃金的吸收）。隨著科學(xué)的發(fā)展，活性炭的用途也越來越廣泛，隨著國家對生態(tài)環(huán)境的重視，活性炭也了揮著越來越大的作用。
6選擇
活性炭是由各種富含碳的原料制造而成。因此，用不同的原料制造的活性炭必然會有不同的特性。& ?& B, O( O) Y a
一般來說，以煤為原料制造的活性炭通常采用水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w活化，產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主，其孔徑分布以微孔居多，更適合于吸附液相和氣相中分子量和分子直徑較小的物質(zhì)，吸附性能指標(biāo)通常以亞甲藍(lán)吸附值和碘吸附值表示；以木屑為原料制造的活性炭通常采取化學(xué)法活化，產(chǎn)品的形狀以粉狀為主，其孔徑分布可通過調(diào)節(jié)化學(xué)活化劑的配比來進(jìn)行控制，比較靈活，既可以制造出孔徑分布以微孔居多的產(chǎn)品也可制造出孔徑分布中孔（過渡孔）占較大比例的產(chǎn)品，后者則比較適合于吸附液相中分子量和分子直徑較大的物質(zhì)吸附性能指標(biāo)以焦糖脫色率表示；以果殼類為原料制造的活性炭通常采取水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w活化，產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主，由于其特殊材質(zhì)的因素，其孔徑分布介于上述兩類活性炭之間，因此其應(yīng)用范圍更為廣泛，缺點(diǎn)是受國內(nèi)原材料的限制，成品較高。
粒狀活性炭吸附容量耗盡后再生，常用的方法是加熱法，廢炭烘干后在850°C左右的再生爐內(nèi)焙燒。顆?；钚蕴棵看卧偕s損耗5～10％，且吸附容量逐次減少。再生效率對活性炭濾池的運(yùn)行費(fèi)用（也就是對水處理成本）影響極大。
5應(yīng)用) ?* L' I1 i" o6 F3 o6 ~' B
根據(jù)活性炭的吸附特點(diǎn),活性炭主要用于除去水中的污染物、脫色、過濾凈化液體、氣體，還用于對空氣的凈化處理、廢氣回收（如在化工行業(yè)里對氣體"苯"的回收）、貴重金屬的回收及提煉（比如對黃金的吸收）。隨著科學(xué)的發(fā)展，活性炭的用途也越來越廣泛，隨著國家對生態(tài)環(huán)境的重視，活性炭也了揮著越來越大的作用。
6選擇
活性炭是由各種富含碳的原料制造而成。因此，用不同的原料制造的活性炭必然會有不同的特性。& ?& B, O( O) Y a
一般來說，以煤為原料制造的活性炭通常采用水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w活化，產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主，其孔徑分布以微孔居多，更適合于吸附液相和氣相中分子量和分子直徑較小的物質(zhì)，吸附性能指標(biāo)通常以亞甲藍(lán)吸附值和碘吸附值表示；以木屑為原料制造的活性炭通常采取化學(xué)法活化，產(chǎn)品的形狀以粉狀為主，其孔徑分布可通過調(diào)節(jié)化學(xué)活化劑的配比來進(jìn)行控制，比較靈活，既可以制造出孔徑分布以微孔居多的產(chǎn)品也可制造出孔徑分布中孔（過渡孔）占較大比例的產(chǎn)品，后者則比較適合于吸附液相中分子量和分子直徑較大的物質(zhì)吸附性能指標(biāo)以焦糖脫色率表示；以果殼類為原料制造的活性炭通常采取水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w活化，產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主，由于其特殊材質(zhì)的因素，其孔徑分布介于上述兩類活性炭之間，因此其應(yīng)用范圍更為廣泛，缺點(diǎn)是受國內(nèi)原材料的限制，成品較高。
本文作者：董帝豪
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本文來源：河南博友環(huán)?？萍加邢薰?/span>
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