活性炭资料

活性炭知识

一、简介

活性炭是一种多孔的含碳性物质，包含有发达的孔隙结构，是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳椰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。广泛应用于水处理、气体的分离精制、冰箱的除臭、金属的提取、军事防护和环境保护等各个领域。

二、活性碳的物理、化学性质

1、物理特性：

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，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多体积及高表面积的特点，每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。-

2、活性炭化学性质稳定，能耐酸、碱，耐高温高压，因此适应性很广。

三、活性炭的吸附原理

在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。如果水族箱中水质混浊，水中有机物含量高，活性炭很快就会丧失过滤功能。所以，活性炭应定期清洗或更换。

四、活性碳的制备

1、制备原料：

活性炭可由许多种含炭物质制成，几乎所有含碳材料都可用来制备活性炭，这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。

很适用于气体活化法的原料是木炭、坚果壳炭、褐煤或泥炭制得的焦炭。

2、制备方法：

活性炭的制造基本上分为炭化和活化两过程：第一过程，炭化，将原料加热，在170至600℃的温度下干燥，并使原有的有机物大约80％炭化。第二过程是使炭化物活化，将第一步已炭化好的炭化料送入反应炉中，与活化剂和水蒸气反应，完成其活化过程，制成成品。在吸热反应过程中，主要产生CO及H2组合气体，用以将炭化料加热至适当温度（800至1000℃），除去其中所有可分解的物质，产生丰富的孔隙结构及巨大的比表面积，使活性炭具有很强的吸附能力。活性炭的制备方法主要分为两大类：物理法和化学法。

2.1物理法：

首先对原料进行炭化，即含碳有机物在热的作用下发生分解，非碳元素以挥发分的形式逸出，生成富碳的固体热解产物，然后用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体活化，使热解产物形成发达的微孔结构。

优点：物理活化对环境污染小

缺点：因其是依靠氧化碳原子形成孔隙结构，故活性炭的收率不高，且活化温度较高，需先进行炭化再活化。

2.2化学法：

先用氯化锌、磷酸、硫酸等化学试剂浸渍含碳的原料，然后在一定温度，惰性气体保护下直接得到活性炭

优点：化学活化法是炭化活化一次完成，有利于形成尺寸较小的碳微晶，容易形成细的孔隙结构，可以制造出孔隙更发达、吸附性能更好的活性炭，炭的相对得率较高。

缺点：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，应用方面受到限制。

3、活化：

制造活性炭的关键工艺是活化，可以通过一些物理、化学处理来改变其表面的微孔结构，如孔径、孔容的大小等，或改变活性炭的表面酸、碱性，在炭表面引人或去除某些官能团，使活性炭具有某种特殊的吸附性能和催化特性。

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。

(3)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质的变化，都是化学变化的过

程。

4、后处理

去杂：活化时加过催化剂如氯化锌、磷酸、碳酸钾的活性炭常用酸洗或用水洗处理，以减少各种化合物含量。

低灰分活性炭可用水、盐酸或硝酸洗涤，去除一些杂质。用于精细化学品、药物、催化剂、催化剂载体的活性炭，需要特殊的充分洗涤。

浸渍：活性炭的浸渍是针对特定用途的一种后处理。

五、活性碳的再生

所谓再生是指活性炭几乎完全丧失吸附能力，用特殊的方法(物理的或化学的)，将吸附在活性炭上的污染物从细孔中去除，而且尽量不破坏活性炭本身的结构，恢复其吸附性能，达到重新使用的目的。只有再生和重复使用才能使活性炭富有水处理的经济价值。

活性炭再生方法主要有以下几大类：加热再生法、药剂再生法、生物再生法、化学再生法、湿式氧化再生法等

粒状活性炭吸附容量耗尽后再生，常用的方法是加热法，废炭烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性炭每次再生约损耗5～10％，且吸附容量逐次减少。再生效率对活性炭滤池的运行费用（也就是对水处理成本）影响极大。

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果壳颗粒活性炭

果壳颗粒活性炭精选优质果壳为原料,以科学配比,超细制粉,高压成型,炭化.活化等工序制得的高品质活性炭,比表面积大、吸附能力强，机械强度高，床层阻力小，化学性能稳定，易再生，经久耐，用具有可涸性等优点，广泛用于饮用水，工业用水和废水的深度净化和各种气体的分离、提纯、净化；有机溶剂回收；制糖、味精、医药、洒类、饮料的脱色除臭等。

技术指标

椰壳活性炭采用越南、印尼、菲律宾等国家进口优质椰壳为原料,经炭化、活化、及后期精制等工艺加工而成.产品具有微孔结构发达、吸附速率快、吸附周期短、杂质含量底、表面洁度好、耐磨强度高、棱角圆润、粒度均匀、反复再生使用等独特点。

椰壳活性炭广泛应用于生活饮用水、工业循环水、电厂锅炉循环水、电子工业、饮料、食品工业用水的深度净化处理，对纯净水、高纯水净化有极好的效能；

椰壳活性炭对于黄金矿山的炭浆、堆浸法提金工艺.具有耐磨强度好，吸附性能高，使用时间久等特点，对纯净水、高纯水净化有极好的效能。是饮料工业、啤酒及高级净化水设备的理想材料。

椰壳活性炭对于化工、石化、炼焦、环保等行业的气体分离与回收及对SO2、氯苯、辛烷、己胺、二甲基苯、环己烷、甲醚、甲醛、嗅化氢、二氧化硫、二硫化碳、氯乙烯、甲醇、丙酮、氧化氮等二恶英等工业有害气体的净化处理。应用于各炼油厂成品油无碱脱硫醇Ⅰ型工艺催化剂（磺化钛氰钴或聚钛氰钴）载体。

技术指标