煤基活性炭吸附性能

活性炭的吸附性能研究

活性炭的吸附性能研究活性炭是一种广泛应用于化工、生物、环境等多个领域的高端材料。

它是一种具有多孔、高表面积的吸附剂，因其在物质分离、净化、催化等方面的独特性能而备受关注。

本文将就基于活性炭的吸附性能展开讨论。

一、活性炭的定义活性炭是一种碳质材料，具有高表面积和利于吸附的孔隙结构。

它广泛应用于气体和液体的吸附、分离和净化等方面。

活性炭具有重要的环保和生态价值，在植物培育和水处理中也有广泛的应用。

活性炭的吸附能力是由其具有的孔隙结构和表面化学性质决定的。

相比于普通的炭材料，活性炭具有更多的小孔和中孔，在空间上更加复杂和狭小。

因此，活性炭可以吸附分子的表面积更大，结果其吸附能力也更强。

二、活性炭的吸附机制活性炭的吸附机制主要有物理吸附和化学吸附两种。

物理吸附：指分子吸附到活性炭孔隙表面时，分子的表面分子作用力和孔穴内分子的作用力通过范德华力吸引，将其牢固地钟在孔中。

在物理吸附中，吸附剂和吸附物分子之间不会产生化学反应，因此物理吸附的吸附热相对较低。

化学吸附：指活性炭表面上具有活性位点，使吸附分子与其表面产生化学反应，形成化合物，在化学键作用下强烈的结合在活性炭上。

化学吸附在吸附物和吸附剂之间产生了化学反应，是一种更牢固的吸附过程。

与物理吸附相比，化学吸附的吸附热相对较高。

三、活性炭吸附性能的影响因素1. 外在因素温度、湿度、压力等外在因素的改变会影响活性炭的吸附能力。

在高温下，分子内部的热能增强，因此分子与活性炭表面吸附的能力减弱。

而在负压下，分子与活性炭表面的相对吸附能力增加。

2. 活性炭的孔隙大小活性炭的孔隙大小对于吸附能力有着非常重要的影响。

通常，孔径越小的活性炭其表面积越大，因此吸附能力会更高。

除此之外，孔隙形状也会影响吸附性能。

3. 活性炭的含氧量由于活性炭含氧量的变化会影响其表面化学性质，因此也可以影响吸附性能。

在一定的范围内，增加含氧量可以增强活性炭的吸附能力；但如果过高，则可能影响吸附剂的硬度和酸碱性态，因此不利于吸附过程。

分析活性炭性能及操作技术

分析活性炭性能及操作技术活性炭有高效空气净化功能，活性炭可以营造舒适清净环境，活性炭更呵护人体健康，活性碳是看不到的空气过滤网，活性炭是以其物理吸附和化学分解相结合的功能，分解空气中的甲醛、氨、苯、香烟、油烟等有害气体及各种异味，尤其是致癌的芳香类物质，活性碳具有极强的吸附力量,是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体，很简单与空气中的有害气体充分接触，活性碳利用自身孔隙吸附将有害气体分子吸入孔内，吹出清爽洁净的空气。

所以家庭的合作伙伴离不开活性炭。

煤质粉状活性炭介绍：可以依据用户要求制成不同吸附性能、不同脱色力量、不同细度的等级活性炭。

粉状活性炭吸附速度极快，具有絮凝效应和助滤效应。

使用单位的建设投入少，运转费用低，因而在自来水厂、污水处理厂倍受青睐。

在食品、医药、脱色、结晶、过滤、物质提纯等领域具有广泛用途。

也是活性炭滤毡，活性炭泡沫塑料的主要材料。

活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有良好的吸附特性，它的吸附作用藉物理及化学的吸咐力而成的,其外观色泽呈黑色。

其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、氮、氧，其结构则形状似以一个六边形，由于不规章的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。

粉状活性炭：该产品以优质果壳和木屑为原料，经特别生产工艺精制而成。

有物理法和化学法两种。

外观为黑色微小粉末，无臭，无味，在一般溶液中均不溶解。

具有比表面积大，吸附力强，纯度高，滤速快，质理稳定等特点。

适用于制糖，制药，饮料和有机溶剂的脱色，除杂，精制和提纯，并在水质净化，污水处理方面广泛应用。

粉状活性炭的特点：活性炭的主要成分是碳，含碳量约90%，通常是用各种植物碎料(木屑、椰壳及蔗渣等)或适当的煤或木炭为原料，经过特别的加工处理制成。

活性炭的内部有许多极微细的孔隙。

孔隙的直径很小，故总表面积很大，有很强的吸附力量。

因原料和制造方法的不同，活性炭的品种相当多，分别适用于不同的用途。

活性炭性能指标

1、活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。

大孔：半径 1000 – 1000000 A。

过渡孔：半径 20 - 1000 A。

微孔：半径 20 A。

以下(1nm=10A。

1纳米=10埃)由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。

（微孔）木质活性炭一般具有最大的孔隙半径（大孔），它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中，如水处理用柱状木质活性炭。

煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间(过渡孔)。

2、二噁英是类固态物质，分子约长1.8nm，宽1.0nm，厚0.4nm汞原子的直径大约是320pm=0.3nm(这个"pm"就是皮米了,1pm=10-12米)活性炭空隙大小要比被吸附的物体的尺寸大一个数量级。

因此对吸附二噁英要选择过渡孔的煤质活性炭。

如果吸附重金属则选用微孔椰壳活性炭。

3、性能检验1、煤质柱状活性炭的物理性能检验一般将煤质柱状活性炭的水分含量、灰分含量、强度（有时指机械耐磨强度，有时指抗碎裂强度）、粒度分布、表观密度（或称装填密度）、漂浮率、着火点、挥发物含量等项目归于物理性能检验范畴。

有时将其中的灰分含量和挥发物含量归属于煤质柱状活性炭的化学性质检测范畴。

煤质柱状活性炭的应用目的的不同，对物理性能的要求会有所不同（这种不同不仅指性能指标，还包括项目的数量），例如用于水处理的颗粒煤质柱状活性炭一般要求测试漂浮率、水分、强度、灰分、装填密度、粒度分布等项目，当用户指定采用粉状煤质柱状活性炭时，一般不测试强度和漂浮率；当煤质柱状活性炭用于溶剂回收用途时，一般需检测着火点、水分，强度、装填密度和粒度分布。

（1）、强度：强度是煤质柱状活性炭重要的物理性能测试指标，其测试原理是将煤质柱状活性炭样放在一个装有一定数量不锈钢球的专业盘中，进行时旋转和击打组合运动，运动中煤质柱状活性炭骨架和表层同时受到破坏，测定被破坏煤质柱状活性炭粒度变化情况，用保留在强度试验筛上的颗粒部分所占煤质柱状活性炭样品的百分数作为煤质柱状活性炭的强度，一般煤质柱状活性炭强度测试有专用设备，各种标准中都有专门的规定。

活性炭有哪些吸附特性

活性炭有哪些吸附特性？活性炭有很多不同形状和不同大小的细孔，孔壁的总面积即为表面积，每克活性炭的表面积高达700～1600m²，由于这样大的表面积，使活性炭具有较强的吸附能力。

活性炭的吸附特性不仅受细孔构造的影响，而且受表面化学性质的影响。

活性炭除碳元素外，还含有两种物质，一种是以化学键结合的元素，如氧和氢；另一种是灰分，其灰分随活性炭种类不同而异，椰壳炭灰分小于3%，而煤质活性炭灰分高达20%～30%左右，活性炭中含硫是比较低的，质量好的活性炭中不应检出硫化物。

氢和氧的存在对活性炭的性质有很大的影响，因为这些元素与碳以化学键结合，而使活性炭的表面上有了各种有机官能团形式的氧化物及碳氢化合物，这些氧化物和碳氢化合物使活性炭与吸附质分子发生化学作用，显示出活性炭在吸附过程中的选择吸附特性。

活性炭的吸附作用有三种类型。

（1）物理吸附分子力产生的吸附称为物理吸附，它的特点是被吸附的分子不是附着在吸附剂表面固定点上，而稍能在界面上作自由移动。

它是一个放热过程，吸附热较小，一般为21～41.8kJ/mol，不需要活化能，在低温条件下即可进行；为可逆过程，即在吸附的同时，被吸附的分子由于热运动还会离开固体表面，这种现象称为解吸。

物理吸附可以形成单分子层吸附又可形成多分子层吸附，由于分子力的普遍存在，一种吸附剂可以吸附多种物质，但由于吸附物质不同，吸附量也有所差别，这种吸附现象与吸附剂的表面积、细孔分布有着密切关系，也和吸附剂表面张力有关。

活性炭对芳香族化合物吸附优于对非芳香族化合物的吸附，如对苯的吸附优于对环已烷的吸附。

对不含有磷、碳、氰、氟等无机元素或基团的有机化合物的吸附总是优于含有这些无机元素或基团的有机化合物。

如活性炭对苯的吸附要高于对吡啶（氮苯）的吸附。

对带有支链烃类的吸附，优于对直链烃类的吸附。

对分子量大的沸点高的有机化合物的吸附总是高于分子量小的沸点低的有机化合物的吸附等。

（2）化学吸附活性炭在制造过程中炭表面能生成一些官能团，如羧基、羟基、羰基等，所以活性炭也能进行化学吸附。

活性炭的吸附性的原理

活性炭的吸附性的原理活性炭是一种高表面积的多孔性吸附材料，通常由天然矿石或有机材料（如木材、植炭和煤）的热解或氧化制得。

其独特的吸附性能来源于其特殊的物理和化学特性，以及其细小孔隙结构。

活性炭的吸附性原理主要包括以下几个方面：1. 超孔隙结构：活性炭具有丰富的孔隙结构，包括微孔、介孔和宏孔。

其中微孔是最重要的，其孔径通常在0.2-2纳米之间。

这些微孔的存在使得活性炭具有巨大的比表面积，通常可达到几百至几千平方米/克。

通过增加比表面积，活性炭可以提高吸附分子与其表面之间的接触面积，从而增加吸附能力。

2. 非极性特性：活性炭主要由碳元素构成，因此具有强烈的非极性特性。

这种非极性特性使得活性炭对许多有机物质具有良好的吸附能力。

有机物质在活性炭表面的吸附是通过范德华力和π-π相互作用等非共价键来实现的。

3. 表面化学性质：活性炭表面通常含有丰富的含氧官能团，如羟基、酚基和羧基等。

这些官能团可以与一些极性物质发生氢键或离子键作用，进一步提高活性炭的吸附能力。

此外，活性炭表面也可能存在一些带电官能团，如胺基、酸基等，可以通过静电作用吸附带相反电荷的离子。

4. 多孔结构：活性炭的多孔结构能够提供大量的吸附位点，从而增加吸附物质的吸附容量。

活性炭的多孔结构包括微孔、介孔和宏孔，各具有不同的孔径和孔容。

这些孔隙可以通过物质的分子大小和形状选择性地吸附物质，实现对不同分子的分离与去除。

5. 表面电荷：活性炭表面通常带有一定的表面电荷，主要来自于活性炭表面官能团的负电荷或正电荷。

这些表面电荷可以影响吸附物质的吸附行为。

当活性炭表面带有正电荷时，可以吸附带有负电荷的离子物质；当表面带有负电荷时，可以吸附带有正电荷的离子物质。

综上所述，活性炭的吸附性能主要取决于其超孔隙结构、非极性特性、表面化学性质、多孔结构和表面电荷等因素。

这些特性使得活性炭具有广泛的应用领域，包括水处理、空气净化、废气治理、食品加工和药物制备等。

活性炭的吸附性能

活性炭的吸附性能
吸附形式
活性炭的吸附性能是由他的表面基团类型、比表面积和孔径的分布几个因素决定的，其吸附形式可分为物理吸附和化学吸附。

1、物理吸附
物理吸附的作用力主要是分子间的范德华力，这种引力是由分子或原子中电子的瞬间不对称偶极（激发偶极）产生的，其中足够的强度，可以吸附液体中的分子。

在该吸附过程中被吸附的分子和吸附剂表面组成都不会改变，并且这种吸附是可逆的，即在吸附的同时被吸附的分子由于热运动会离开固体表面，发生解吸现象。

活性炭通过物理吸附可吸附多种物质，但对各物质的吸附量有所差别，一般对芳香族化合物的吸附优于对非芳香族化合物的吸附；对支链烃类的吸附优于对直链烃类的吸附；对分子量大、沸点高的有机物的吸附优于分子量小、沸点低的有机物的吸附。

2、化学吸附
化学吸附依赖于吸附剂和吸附质间的化学键合作用，是一种放热过程，吸附比较稳定，不易解吸，且具有不可逆性。

化学吸附具有选择性，只对某种或几种特定的物质起作用。

活性炭表面以酸性氧化物为主时，容易吸附极性强的化合物，阻碍非极性物质的吸附。

活性炭的吸附包括膜扩散、孔扩散及在活性炭的空隙表面吸附三个阶段。

膜扩散是指被吸附的物质在活性炭表面形成水膜的扩散过程；孔扩散指被吸附物质的活性炭内部孔隙的扩散。

因此吸附速率主要取决于被吸附物质想活性炭表面的扩散。

活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍

活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍活性炭是一种具有高度孔隙结构的吸附材料，在工业和生活中被广泛应用于水处理、空气净化、废气治理以及食品和药品加工等领域。

其优异的吸附性能使其成为有效去除有机物污染物的选择。

本文将探讨活性炭的吸附性能以及其在有机物吸附方面的应用。

一、活性炭的吸附性能1. 孔隙结构活性炭具有丰富的微孔、介孔和大孔结构，提供了较大的比表面积和孔容，因此具备良好的吸附能力。

微孔通常具有直径小于2纳米的孔隙，能吸附小分子有机物，而介孔和大孔可吸附大分子有机物。

2. 表面化学性质活性炭表面通常富含官能团，如羟基、醚基和酰基等，这些官能团对有机物的吸附起到重要作用。

例如，氨基活性炭对含有酸性基团的有机物具有很好的吸附能力。

3. pH值影响pH值对活性炭的吸附性能有一定影响。

在酸性条件下，活性炭的表面通常带有正电荷，对带有负电荷的有机物具有较好的吸附性能。

而在碱性条件下，活性炭的表面带有负电荷，对带有正电荷的有机物较为吸附。

二、活性炭对有机物的吸附应用活性炭广泛用于水处理领域，尤其是饮用水净化和废水处理。

活性炭能有效吸附有机物、重金属离子和微生物等水污染物，提高水质。

通过调整活性炭的孔径和表面官能团，可实现对特定有机物的选择性吸附，达到加工要求。

2. 空气净化活性炭在空气净化中用于去除有害气体、异味和有机污染物。

例如，在室内装修过程中产生的甲醛和苯等挥发性有机物可被活性炭吸附，达到持久净化的效果。

活性炭过滤器也常用于车内空气净化，有效吸附尾气中的有机污染物。

3. 食品和药品加工活性炭在食品和药品加工过程中，用于去除色素、有害气体和异味等有机物。

例如，在酿酒过程中，活性炭可吸附蛋白质和色素，提高酒类的质量。

在药品制造中，活性炭可用于去除杂质、有毒物质和残留溶剂。

三、活性炭的应用前景活性炭作为一种环保、高效的吸附材料，具有广阔的应用前景。

随着环境污染和水资源短缺的问题日益突出，活性炭在水处理、空气净化和废气治理领域的需求将持续增长。

活性炭性质

活性炭性质活性炭具有吸附性、催化性、耐磨性等。

活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。

活性炭的性质1、化学性活性炭的吸附除了物理吸附，还有化学吸附。

活性炭的吸附性既取决于孔隙结构，又取决于化学组成。

活性炭不仅含碳，而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢，例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。

这些表面上含有的氧化物和络合物，有些来自原料的衍生物，有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。

有时还会生成表面硫化物和氯化物。

在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分，灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类，如碳酸盐和磷酸盐等。

2、催化性活性炭在许多吸附过程中伴有催化任凭，表现出催化剂的活性。

例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。

由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在，对多种反应具有催化剂的活性，例如使氯气和一氧化碳生成光气。

由于活性炭和载持物之间会形成络合物，这种络合物催化剂使催化活性大增，例如载持钯盐的活性炭，即使没有铜盐的催化剂存在，烯烃的氧化反应也能催化进行，而且速度快、选择性高。

由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性，可作为催化剂的载体。

例如，有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中，活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。

3、机械性(1)粒度：采用一套标准筛筛分法，求出留在和通过每只筛子的活性炭重量，表示粒度分布。

(2)静观密度或堆密度：饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。

(3)体积密度和颗粒密度：饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。

(4)强度：即活性炭的耐破碎性。

(5)耐磨性：即耐磨损或抗磨擦的性能。

活性炭按用途的分类1、溶剂回收用煤质颗粒活性炭以天然优质煤为原料，采用物理活化法精制而成，黑色颗粒状、无毒无味、孔隙发达，三类孔分布合理，具有较强的吸附能力。

活性炭性能指标教学内容

活性炭性能指标1、活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。

大孔：半径 1000 – 1000000 A。

过渡孔：半径 20 - 1000 A。

微孔：半径 20 A。

以下(1nm=10A。

1纳米=10埃)由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。

（微孔）木质活性炭一般具有最大的孔隙半径（大孔），它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中，如水处理用柱状木质活性炭。

煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间(过渡孔)。

2、二噁英是类固态物质，分子约长1.8nm，宽1.0nm，厚0.4nm汞原子的直径大约是320pm=0.3nm(这个"pm"就是皮米了,1pm=10-12米)活性炭空隙大小要比被吸附的物体的尺寸大一个数量级。

因此对吸附二噁英要选择过渡孔的煤质活性炭。

如果吸附重金属则选用微孔椰壳活性炭。

3、性能检验1、煤质柱状活性炭的物理性能检验一般将煤质柱状活性炭的水分含量、灰分含量、强度（有时指机械耐磨强度，有时指抗碎裂强度）、粒度分布、表观密度（或称装填密度）、漂浮率、着火点、挥发物含量等项目归于物理性能检验范畴。

有时将其中的灰分含量和挥发物含量归属于煤质柱状活性炭的化学性质检测范畴。

煤质柱状活性炭的应用目的的不同，对物理性能的要求会有所不同（这种不同不仅指性能指标，还包括项目的数量），例如用于水处理的颗粒煤质柱状活性炭一般要求测试漂浮率、水分、强度、灰分、装填密度、粒度分布等项目，当用户指定采用粉状煤质柱状活性炭时，一般不测试强度和漂浮率；当煤质柱状活性炭用于溶剂回收用途时，一般需检测着火点、水分，强度、装填密度和粒度分布。

（1）、强度：强度是煤质柱状活性炭重要的物理性能测试指标，其测试原理是将煤质柱状活性炭样放在一个装有一定数量不锈钢球的专业盘中，进行时旋转和击打组合运动，运动中煤质柱状活性炭骨架和表层同时受到破坏，测定被破坏煤质柱状活性炭粒度变化情况，用保留在强度试验筛上的颗粒部分所占煤质柱状活性炭样品的百分数作为煤质柱状活性炭的强度，一般煤质柱状活性炭强度测试有专用设备，各种标准中都有专门的规定。

煤基活性炭

煤基活性炭是什么?煤基活性炭是以煤为主要原料制成的活性炭，是目前活性炭材料中的主要品种。

发达的孔隙结构和很大的比表面积，使煤基活性炭具有很强的吸附能力，这种特性是煤基活性炭应用的主要基础。

煤基活性炭外观为暗黑色，化学稳定性和热稳定性好，能够耐酸、耐碱腐蚀，不溶于水和有机溶剂，能经受水浸、高温和高压的作用，失效后可以再生。

煤基活性炭英文名称：active carbon from coal定义：以煤为原料加工制成的多孔吸附物。

应用学科：煤炭科技（一级学科）；煤炭加工利用（二级学科）；煤转化（二级学科）活性炭是一般烧火的煤炭吗？不是的，活性炭是疏松多孔的碳，自然界是不存在的，它因为疏松多孔而经常作为吸附剂或者催化剂载体，因为这样能增加接触面积，有利于反应进行煤基活性炭是以煤为主要原料制成的活性炭，是目前活性炭材料中的主要品种。

发达的孔隙结构和很大的比表面积，使煤基活性炭具有很强的吸附能力，这种特性是煤基活性炭应用的主要基础。

煤基活性炭外观为暗黑色，化学稳定性和热稳定性好，能够耐酸、耐碱腐蚀，不溶于水和有机溶剂，能经受水浸、高温和高压的作用，失效后可以再生。

什么是活性炭活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳等。

这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。

在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。

活性炭按材质分：椰壳活性炭果壳活性炭（包括杏壳活性炭、果核壳活性炭、核桃壳活性炭）木质活性炭煤质活性炭1我国煤基活性炭技术发展回顾基本情况我国活性炭工业生产起步于50年代。

改革开放后进入高速发展时期,年产量由改革开放初期的万余吨增加到目前的15×104t以上。

总产量已超过日本仅次于美国,是世界第二大活性炭生产国。

活性炭的吸附特性

活性炭的吸附特性
活性炭的物理构造
活性炭是由植物源含碳原料，如木屑、无烟煤、褐煤、果壳等经过高温碳化和活化制得。

碳化是在隔绝空气的条件下，对原料进行加热，使其分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳和氢气等气体，形成由碳原子微晶体构成的孔隙结构。

活化是在氧化剂的作用下(通常以水蒸气或c o2为氧化剂)，对碳化材料加热，完善其孔隙结构，成为孔隙结构发达，比表面积大的稳定的新结构，活性炭颗粒内部有无数微细的孔隙纵横相通，其孔径为1~10000nm，其比表面积可达1000m2/g以上。

活性炭的这种物理特点是对有机物的吸附量比其他吸附剂大的原因之一。

活性炭内部的细孔构造因活性炭原料、活化方法和活化条件不同而不同。

活性炭的孔隙大小可分成微孔、中孔(过渡孔)和大孔，其孔径依次为微孔小于2nm，中孔为2~100nm，大孔为100~10000nm。

大孔主要作用是溶质到达活性炭内部的通道，中孔可同时起到吸附和通道的作用，微孔则是吸附的主要作用点，一般活性炭的微孔越丰富，比表面积就越大，潜在的吸附容量就越大。

但水处理的实践表明，2~10nm范围内的细孔对吸附有着很大影响。

就是说只是增加微孔，特别是1nm以下的微孔，很难说在实用上有利。

比如椰壳制成的活性炭比表面积大，但大孔少，适用于低分子有机物脱除，主要用于气体吸附，游离氯的去除和脱嗅装置；由烟煤制成的活性炭，具有较多的中孔和大孔，能有效去除水中分子量较大的有机物，在水处理中使用的最多。

因此，在选择吸附活性炭时，应该考虑到吸附质的分子大小，而不仅是比表面积大的活性炭。

活性炭的选择和使用

活性炭的选择和使用活性炭是一种具有高度多孔性的吸附材料，常用于水处理、气体净化、废气处理等领域。

在选择和使用活性炭时，需要考虑以下几个因素：活性炭的类型、粒径、表观密度、活性炭的用途以及使用条件。

下面将详细介绍这些内容。

一、活性炭的类型活性炭可以根据原料的不同分为煤质活性炭、竹炭、果壳炭等多种类型。

不同类型的活性炭适用于不同的水质和废气处理需求。

煤质活性炭通常具有很高的孔隙度和吸附性能，适用于对大分子有机物的吸附；竹炭和果壳炭在物理、化学性质上与煤质活性炭有所不同，具有较强的吸附性能和疏水性，适用于对溶解性有机物和一些金属离子的吸附。

因此，在选择活性炭时，需要根据具体的使用需求选择合适的类型。

二、活性炭的粒径活性炭的粒径对其吸附性能起着重要的影响。

粗糙的活性炭颗粒表面积较小，吸附效果相对较差；而细小的活性炭颗粒表面积较大，吸附效果相对较好。

因此，在选择活性炭时，应根据具体的处理需求和设备的要求选择合适的粒径。

例如，对于水处理，常用的活性炭粒径为0.5-3mm；对于气体净化，可以使用0.5-5mm的活性炭颗粒。

三、活性炭的表观密度活性炭的表观密度是指活性炭的单位体积质量。

表观密度越大，活性炭的颗粒细致度越高，孔隙度和比表面积也相对较大，吸附性能相应较好。

因此，在选择活性炭时，可以根据具体的处理需求和设备的要求选择合适的表观密度。

四、活性炭的用途活性炭的使用方式多样，可以根据不同的用途选择不同的活性炭。

一般来说，对于水处理，可使用颗粒状活性炭；对于气体处理，可以使用颗粒状活性炭或蓝炭；对于特殊的用途，如气体净化、溶剂回收等，可以选择颗粒状活性炭或压缩活性炭。

五、使用条件在使用活性炭时，需要考虑使用条件，包括操作温度、操作压力、使用时间等。

一般来说，活性炭的吸附效果随着温度的升高而下降，因此，在高温环境下使用活性炭时，需要选择耐高温的活性炭。

此外，活性炭的吸附容量与操作压力有关，一般来说，操作压力越高，活性炭的吸附容量越大。

煤质柱状活性炭指标参数

官网地址：
煤质柱状活性炭指标参数
活性炭以其吸附和吸收性能而为人熟知。

活性炭分为粉状活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭、桃壳活性炭、杏壳活性炭、枣壳活性炭、煤质活性炭、不定型颗粒活性炭、水处理活性炭、自来水处理活性炭、空气净化活性炭和印染处理活性炭等。

煤质活性炭是选用优质无烟煤为原料，采用先进工艺加工而成。

具有空隙发达、比表面积大、吸附性能好、机械强度高、耐高温、不易破碎、使用寿命长等特点。

煤质颗粒活性炭和煤质柱状活性炭广泛应用于饮用水净化、空气净化、废水与污水处理、食品脱色、溶剂回收、烟气脱硫、催化剂载体等行业。

活性炭技术指标
注：活性炭粒度、PH值可根据用户要求生产。

煤质柱状活性炭：
煤质柱状活性炭是以优质无烟煤为原料，外观呈黑色圆柱状；
具有良好的吸附性能，合理的孔隙结构，机械强度高，煤质柱状活性炭价格低于果壳活性炭；
官网地址：煤质柱状活性炭用于工业和生活用水的净化处理，有毒气体的净化，废气
处理，溶剂回收等方面。

煤质活性炭包装及储存：
编织袋包装，塑料薄膜内衬，每袋25公斤。

置于阴凉干燥处。

木质活性炭与煤质活性炭性能差异的本质原因

官网地址：木质活性炭与煤质活性炭性能差异的本质原因溧阳天旭活性炭在生产的实践表明，果壳、果仁类的原料所生产的活性炭，孔隙均匀，硬度高，抗磨性好，微孔容积极大，比表面积常达1500/g以上。

而且对于木质原料，无论是化学活化工艺还是水蒸气活化方法，均匀得到高吸附性能的微孔炭。

而煤质活性炭中，除了极少以泥炭(结构上与木质原料相似)为原料制备的活性炭具有较高的比表面积外，煤质炭的吸附性能普遍低于木质炭。

造成这种差别的原因首先是煤和木质原料在结构上的差异。

随变质程度的不同，从褐煤到无烟煤，含有由少到多的芳环数，结构越来越致密、有序，尤其是高质程度的无烟煤，结构序理大大增加，已接近三度空间的有序结构。

木质原料主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，结构上含有较多的氧，如纤维素分子的重复单元中含有相当于5个水分子的H和0，远远不是石墨结构，甚至连石墨的基本结构—芳环尚未形成。

木质原料和煤在炭化过程中的差别更强化了它们在结构上、进而在活性炭产品吸附性能上的差别。

如前所述，煤炭化时一般形成液相，有利于中间相的生成和发育，使微晶的择优取向成为可能，易于生成易石墨化、各向异性的炭素前驱体，这就决定了以后的生成的活性炭性能低劣。

无烟煤尽管在炭化时不生成液相，但在炭化前就已是各向异性的结构，因此炭化后呈易石墨化结构也是意料之中的。

木质原料的炭化是典型的固相炭化，炭化料可保持原料的无定形结构特征，生成各向同性的难石墨化的炭素前驱体。

官网地址：天旭活性炭技术员和工程师等人研究了纤维素的炭化过程，该过程中的化学转化经历了四个阶段:(1)物理吸附水脱除阶段(25一1500℃)(2)分子结构的变化不是在分子间进行)。

(3)通过自由基反应，纤维素环脱水(150一2400℃)(且脱水基本是在分子内而，酉己糖热裂解，伴随C-。

和C-C键断裂，产生C0, COZ ,和四碳原子基团等(240一400℃以上)。

(4)芳构化并形成基本微晶(400℃以上)。

煤制活性炭的研制及其吸附特性

表3 实验室活性炭滤柱去除自来水中 Fe2 + Cr2 O2 及脱氯表 7
自来水 ( mg/ L )
Fe2 + 0110 0120 0130
Cr2 O2 7
煤制活性炭滤柱出水 ( mg/ L ) 氯
310 311 015 Fe2 + 01012Байду номын сангаас0105 0105
Cr2 O2 7
氯
0140 0150 0120
[ 摘要 ] 研究了以烟煤为原料制备颗粒活性炭的工艺过程 ,讨论了原煤炭、活化温度、活化时间、活性炭收率
等工艺条件对活性炭吸附性能的影响。实验结果表明 , 煤制活性炭的最佳工艺条件 : 粒度 180 目 , 筛余量小于
3 % ,粘结剂用量为原料粉的 30 % ,炭化温度 560 ℃- 600 ℃, 合适活化温度 850 ℃- 900 ℃。文章还讨论了煤制
310 410 510
0102 0105 0106
411 除铁
活性炭除铁是由于 Fe2 + 易被氧化 ,活性炭通过催化氧化易于使 Fe2 + 氧化成 Fe3 + ,氧化生成的三价铁在水中的溶解度极小 ,以氢氧化铁形式沉淀析出。然后被活性炭吸附 ,过滤以除去铁 ,反应见 ( 1) 式。
4 Fe2 + + O2 + 10 H2 O
活性炭比表面积与烧失率之间的关系见图 6 。由图 6 可知 ,煤焦用水蒸气活化时 ,随着炭不断烧失 ,活化产物的比表面积增加 , 最大值后又下降。说明 ,由于残余挥发份的逸出及无定形碳的烧失 ,产生微孔 ,随着活化的进行 , 微孔逐渐变大 , 以致 N 2 可进入孔内。当活化温度为 900 ℃,活化时间 315h , 活性炭的比表面积 1300m2 / g 。

煤基活性炭吸附性能

University of Science and Technology Liaoning学士学位（毕业）论文煤基活性炭吸附性能的初步研究学生姓名：所在院系：学科专业：年级：导师姓名：课题名称：煤基活性炭吸附性能的初步研究完成日期：2013年6 月16 日摘要活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料，它具有吸附性能强、化学稳定性好、力学强度高，且可方便再生等特点。

在工业生产中用多孔活性炭来脱除煤气中的这些有机物具有方法简便、工艺过程易于控制等优点，但要获得脱除效率高、容萘量高、成本低、使用寿命长的活性炭是需要解决的重要课题。

故研究活性炭对煤气脱萘具有重要意义。

本实验是通过对2012.5南京正森活性炭、南京正森二号和淮北大华三种活性炭为吸附剂，以萘吸附质，进行吸附实验，并通过对四氯化碳、苯和亚甲蓝的吸附值来评价活性炭的吸附性能。

结果表明：对四氯化碳的吸附性能，2012.5南京正森的吸附值是淮北大华吸附值的二倍，对苯的吸附性能，淮北大华的吸附值比南京正森大5mg/g，对亚甲蓝的吸附值，三种活性炭的吸附值基本相同；结合活性炭物性与吸附实验结果，分析活性炭比表面积，孔容及孔径的影响，结果表明：活性炭比表面积及孔容与吸附量不存在明显相关性，物理结构参数中，孔结构是影响其吸附性能的关键参数；同时考查活性炭在不同温度和不同时间下对萘的吸附量，活性炭吸附萘的过程为物理吸附，随着吸附温度的升高，活性炭的吸附量减少，则低温有利于吸附，所以应尽量降低吸附时的温度；再通过对活性炭进行酸、碱改性处理，提高了活性炭对有机物的吸附量，酸改性在酸体积浓度为3%以及碱改性在碱碳比为1：3时，改性效果最佳。

关键词活性炭吸附性能；活性炭改性；活性炭再生ABSTRACTActivated carbon is a kind of with abundant porous structure and huge specific surface area of carbonaceous adsorption material has strong adsorption and good chemical strength. can be renewable. Gas in industrial production using porous activated carbon for removal of the organic matter has the advantages of the method is simple process is easy to control. But to get a high removal efficiency and high capacity of naphthalene service life of activated carbon is one of the important subjects to be solved. Therefore research on activated carbon of naphthalene is of great significance.This experiment is based on 2012.5 nan jing is activated carbon are 2 and huaibei carbon adsorbent with naphthalene. Adsorption experiments and based on the carbon and blue adsorption performance to evaluate the adsorption performance of activated carbon. The results show that same kind of activated carbon to benzene adsorption quantity. So the use of benzene to evaluation of activated carbon adsorption .Combined with activated carbon property and adsorption experimental results. Analysis of specific surface area activated carbon of the entrance and the influence of aperture. Results show that the specific surface area activated carbon adsorption and entrance and no obvious correlation. Physical and structural parameters .the pore structure is the key to affect its adsorption performance parameters. So examines activated carbon under different temperature and different time of naphthalene with the increase of adsorption temperature adsorption of active carbon quantity reduced is conducive to the adsorption at low temperature should try to lower the increased the specific surface area activated carbon on the adsorption of the organic .Modified acid volume concentration of 3% and alkali modification in alkali carbonratio is 1:3.The modification effect is best.KEY WORDS Activated carbon adsorption performance;Modified activated carbon;Regeneration of activated carbon目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 国内外煤基活性炭生产发展 (1)1.1.1我国活性炭发展 (1)1.1.2国外活性炭发展 (2)1.2活性炭的吸附性能 (2)1.2.1活性炭吸附的一般性机理 (3)1.2.2影响活性炭吸附性能的因素 (4)1.2.3活性炭吸附性能的评价指标 (5)1.3活性炭的改性 (5)1.4活性炭对萘的吸附 (6)1.4.1萘的基本信息 (6)1.4.2活性炭脱萘工艺 (7)1.5活性炭的再生 (7)1.5.1 活性炭的再生原理 (8)1.5.2活性炭的再生方法 (8)2实验部分 (12)2.1 实验原料及设备 (12)2.1.1 实验原料 (12)2.1.2 试验使用的主要试剂 (12)2.1.3 试验使用的主要仪器 (12)2.2实验步骤 (13)2.2.1活性炭的物性测试 (13)2.2.2活性炭吸附萘 (13)2.2.3活性炭吸附亚甲蓝 (13)2.2.4活性炭吸附苯 (13)2.2.5活性炭吸附四氯化碳 (13)2.2.6活性炭酸、碱改性处理 (14)2.2.7活性炭的再生 (14)2.3实验装置 (14)2.3.1活性炭吸附萘 (14)2.3.2活性炭吸附四氯化碳 (15)2.3.3活性炭的酸碱改性处理 (15)2.3.4活性炭的再生 (17)3 结果与讨论 (18)3.1活性炭物理结构表征及分析 (18)3.1.1 活性炭比表面积和孔容 (19)3.1.2 活性炭的孔径分析 (20)3.2活性炭吸附性能评价 (22)3.3活性炭对萘的吸附 (24)3.3.1温度对活性炭吸附萘的影响 (24)3.3.2时间对活性炭吸附萘的影响 (24)3.4活性炭的再生 (26)3.5改性活性炭吸附性能的研究 (28)3.5.1活性炭的酸改性 (28)3.5.2活性炭的碱改性 (30)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)1 绪论1.1 国内外煤基活性炭生产发展活性炭是具有巨大的比表面积，优良的吸附性能和稳定的物理化学性质的碳基吸附材料，因此在工业农业军事防护和人们日常生活的许多领域被广泛应用于脱色精制、水处理、饮用水深度净化气体分离精制、空气净化、有毒有害气体脱除催化剂和催化剂载体等方面，并且随着经济不断发展和人们生活水平的逐步提高其应用领域和使用量也将稳步增长。

活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍

活性炭的吸附性能及有机物吸附介绍活性炭的吸附性能及有机物吸附的一般概念活性炭的强吸附性能除与它的孔隙结构和巨大的比表面积有关外（其比表面积可500-1700m2/g），还与细孔的行状和分布以及表面化学性质有关。

活性炭的细孔一般为1～10nm，其中半径在2nm以下的微孔占95％以上，对吸附量影响最大；过渡孔半径一般为10～100nm，占5％以下，它为吸附物质提供扩散通道，影响扩散速度；半径大于100nm、所占比例不足1％的大孔也是作为提供扩散通道的。

活性炭的吸附通道决定影响吸附分子的大小，这是因为孔道大小影响吸附的动力学过程。

有报道认为，吸附通道直径是吸附分子直径的1.7～21倍，最佳范围是1.7～6倍，一般认为孔道应为吸附分子的3倍。

活性炭表面化学性质可以说其本身是非极性的，但由于制造过程中处于微晶体边缘的碳原子共价键不饱和而易与其他元素（如H、O）结合成各种含氧官能团，如羟基、羧基、羰基等，以致活性炭又具有微弱的极性，并具有一定的化学和物理吸附能力。

这些官能团在水中发生离解，使活性炭表面具有某些阴离子特性，极性增强。

为此，活性炭不仅可以除去水中的非极性物质，还可吸附极性物质，优先吸附水中极性小的有机物，含碳越高范德华力越大，溶解度越小的脂肪酸愈易吸附，甚至微量的金属离子及其化合物。

活性炭过滤用以脱除水中的微量污染物和对反渗透膜产生损害的游离氯。

因为活性炭是一种非极性吸附剂，外观为暗黑色，粒状。

主要成分碳、氧、硫、氢，具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。

活性炭是用动植物、煤、石油及其它有机物作原料，经加热脱水、炭化、活化制成的。

具有巨大的比表面积和发达的微孔，微孔直径为20~30埃。

此外，活性炭的表面有大量的羟基和羧基官能团，可以对各种性质的有机物进行化学吸附、以及静电引力作用。

因此，可以脱色，除臭味，脱除重金属、各种溶解性有机物、放射性元素、胶体及游离氯等。