化学活化法与气体活化法
活性炭制造工艺
我国及世界范围内活性炭的生产情况（数据来源2000年-2002年）1.世界主要活性炭产地是美国、中国、日本、东南亚地区及西欧等。
2.改革开放以来，我国活性炭生产进入高速发展时期，产量由改革开放初期的1万余吨增加到目前（2002年）的10万吨以上，总产量己超过日本仅次于美国，是世界第二大活性炭生产国。
同时，我国生产的活性炭约60%出口，是世界第一大活性炭出口国，我国活性炭产品出口四十多个国家和地区。
3.我国产量最大的煤基活性炭产品主要采用物理活化法生产。
4.世界上活性炭最大消费国美国，预计需求量将以每年5%的速度增长，价格也以每年5%-8%的速度上涨，其中，性能优异的活性炭产品市场需求还将以更高速度增长。
据专家预测，在未来几年内，国际活性炭市场上需求量增长速度较快的产品是:高档溶剂回收炭、汽车回收汽油炭、烟气净化专用炭及家庭饮用水处理炭。
5.活性炭领域的大公司有Calgon,Westva，Norit。
Norit公司拥有重金属回收用活性炭，Calgon公司拥有Centau系列活性炭。
6.北京煤化学研究所活性炭研究室是专门从事煤基活性炭生产技术及产品开发的国家级研究机构。
近几年来，根据国际活性炭市场需求，以国内煤炭、果壳和木材为原料，经过多年潜心研究，开发成功了多种国际市场上畅销的活性炭新产品。
1 汽车回收汽油用活性炭：为防止汽油挥发而浪费燃料和污染环境，发达国家汽车上一般要安装装填活性炭的炭罐。
所用活性炭不仅要求吸附性能好，而且要求有较好的脱附性能，一般用丁烷工作空量BWC表示其性能优劣，要求BWC>9(g1100ml)。
国内用常规方法生产的优质活性炭BWC只有6左右，难以满足国外汽车使用要求。
2 大颗粒活性炭：随着活性炭领域的不断扩大，一些新的应用领域要求活性炭有较大的粒度，以减少由于由于活性炭颗粒小而造成的床层压降。
用常规方法生产的大颗粒吸附性能、催化性能及强度难于同时满足使用要求。
我们根据中国煤质资源特点，以年青煤为原料生产出直径大于8mm的大颗粒活性炭，其性能达到国际先进水平。
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。
活性炭的处理方法
活性炭的处理方法活性炭是一种广泛应用于工业和环保领域的材料，用于处理废气、废水及其他污染物。
它由具有高孔隙度和大比表面积的碳质基材料制成，能够吸附和去除有机和无机污染物。
活性炭的处理方法涉及到多个方面，包括制备方法、应用领域、再生和处理废物等。
下面将详细介绍活性炭的处理方法。
一、活性炭制备方法活性炭的制备方法有很多种，常见的有物理吸附法、化学活化法、物理活化法和热解法等。
物理吸附法是指将碳材料加热至一定温度，在低密度下与气体或蒸汽接触，然后冷凝并吸附在表面上。
化学活化法是指将碳素材料与活化剂（如盐酸、硫酸等）进行混合，然后在高温下进行反应，生成活性炭。
物理活化法是指将碳材料与活化剂或气体混合，然后在高温下进行溶胶凝胶转化为固体活性炭。
热解法是指将碳材料在高温下进行分解，生成活性炭。
二、活性炭的应用领域由于活性炭具有良好的吸附性能，因此被广泛应用于废气处理、废水处理、食品加工、医药、化工、电子等领域。
在废气处理中，活性炭可以吸附和去除废气中的有毒气体和异味物质，从而净化空气。
在废水处理中，活性炭可以去除废水中的有机物、重金属离子和颜料等污染物，使废水得到净化。
在食品加工中，活性炭可以去除食品中的杂质和异味，提高食品的质量。
在医药领域，活性炭可以用作药物或药物载体，具有治疗肠胃疾病和排毒的作用。
在化工和电子领域，活性炭可以用作催化剂和吸附剂。
三、活性炭的再生方法活性炭在吸附过程中会渐渐饱和，需要进行再生，以提高其吸附性能。
常见的活性炭再生方法有高温热解法、低温脱附法和物理洗涤法等。
高温热解法是指将饱和的活性炭加热至较高温度，使吸附在表面上的污染物分解，从而恢复其吸附能力。
低温脱附法是指将饱和的活性炭置于较低温度下，利用压力和温度差异，使吸附在表面上的污染物脱附。
物理洗涤法是指将饱和的活性炭浸泡在滴定液中，通过物理作用将吸附在表面上的污染物洗掉。
四、活性炭的废物处理方法活性炭不仅可以用于处理废气和废水，还可以处理各种废物，如废油、废胶、废塑料和废木材等。
吸附法处理二氧化硫
吸附法处理烟气中SO2的探讨环境0912组长：廖楠楠组员：李五妹、叶梦婷、黄娜、庞宏娇、吴泽恩、熊浩然、蓝伟斌摘要：我国的大气污染以煤烟型污染为主，燃煤排放的SO2使大气环境质量恶化，酸雨危害加重。
控制烟气中的SO2成为一项迫切的要求。
利用吸附法脱除烟气中的SO2是一种行之有效的方法。
为此，本文归纳了吸附法处理S02的现状、该处理方法的忧缺点及未来的发展趋势。
关键字：SO2 吸附法活性炭发展趋势1.引言煤炭是当前世界各国的主要能源之一，1980年中国SO2排放量为1160万吨, 2005 年为2 549万吨, 伴随节能减排政策的实施和SO2治理投资的增加, 到2010年我国SO2排放量将降至2300万吨(削减10% ) , 仍位居世界第一位，在十二五期间, 伴随人口、经济和能源的增长, 我国SO2排放总量仍然面临增长的趋势, 即使2015年在2010年的基础上再削减10% ( SO2 排放总量为2 070万t), SO2排放总量仍居世界第一位,还是面临减排的巨大压力。
因此，SO2污染的治理已势在必行。
[1]利用吸附法烟气脱硫，是利用多孔性固体吸附剂处理含硫烟气，使烟气中所台的SO2组分吸附于固体表面上，以达到烟气脱硫的目的。
吸附法烟气脱硫的优点是：对低浓度SO2具有很高的净化效率，设备简单，操作方便，可实现自动控制，能有效地回收SO2，实现废物资源化。
此外，吸附法可以单独使用，也可以和其它方法(如焚烧)联合使用。
2.吸附法基本原理应用多孔性的固体物质处理流体混合物，使其中所含的一种或数种组分吸附于固体表上。
而与其它组分分离，这一过程称为吸附。
换句话来说，吸附是指物质在二相之间界面的积聚或浓缩。
它是建立在分子扩散基础上的物质表面现象。
通常利用吸附现象，用多孔性固体处理气体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其他组分分开。
吸附是由于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。
根据吸附剂表面与吸附质之间发生吸附作用的力的性质，通常将吸附分为物理吸附和化学吸附。
活性炭的结构与功能
活性炭的结构与功能
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综上所述，活性炭的 应用前景广阔，但也
面临着一些挑战
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需要加动活性炭的广泛应用和发展
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活性炭的结构与功能
活性炭的制备方法
活性炭的制备主要分为两步：炭化和活化。以下是几种常见的制备方法
气体活化法：将 含碳原料(如煤、 木材等)在高温下 进行炭化，然后 与气体(如二氧化 碳、水蒸气等)反 应，生成具有高 比表面积的活性 炭
液体活化法：将 含碳原料与酸、 碱等液体反应， 生成具有高比表 面积的活性炭
活性炭的结构与功能
活性炭的再生与循环使用
由于活性炭具有较高的吸附能力，在使用过程中会逐渐饱和，失去吸附效果。为了延长活 性炭的使用寿命，需要进行再生或循环使用。以下是几种常见的再生方法
热再生：将饱和的活性炭在高温 下进行加热处理，使其脱附再生
化学再生：利用化学试剂(如氢氧化钠 、盐酸等)对饱和的活性炭进行再生处 理
物理活化法：将 炭化后的材料进 行高温处理，通 过改变其物理性 质(如孔结构和比 表面积等)来提高 其吸附性能
化学活化法：将 含碳原料与化学 试剂(如氯化锌、 磷酸等)混合，生 成具有高比表面 积的活性炭
活性炭的结构与功能
活性炭的改性方法
为了提高活性炭的吸附性能和扩大其应用范围，常常需要对活性炭进行改性。以下是几种 常见的改性方法
活性炭的结构与功能
目前活性炭的再生技术还存在一些问题，如再生效率不高、再生后 性能下降等。对此，需要加强再生技术的研究和开发，提高再生效 率和再生后活性炭的性能
活性炭的生产和使用过程中可能会产生一些污染，如废气、废水等。对此，需要加强环保管理，采 取有效的环保措施，减少对环境的影响
活性炭纤维吸附及脱附技术研究
活性炭纤维吸附及脱附技术研究程萍(常州大学环境与安全工程学院,江苏常州213164）摘要：活性炭之后出现新一代的吸附材料：活性炭纤维，活性炭纤维的吸附力比颗粒活性炭高几倍到几十倍，吸附的速率也快到近100~1000倍，具有比分布均匀、吸附速度快、杂质少、表面积大、孔径适中、等优点。
本文介绍了活性炭纤维的特征意义、制备技术、脱附技术、发展趋势和应用等方面。
关键词：活性炭纤维；制备方法；脱附技术；应用领域Study on Adsorption and Desorption of Activated CarbonFibersCHENG Ping (SchoolofEnvironmentalandSafetyEngineering,ChangzhouUniversity,Changzhou 213164,China)Abstract：Activated carbon fiber is a new generation of adsorbent after activated carbon. Its adsorption capacity is several to several times higher than that of granular activated carbon and its adsorption rate is 100-1000 times faster. It has the advantages of large surface area, moderate pore size, uniform distribution, fast adsorption, Less advantages. In this paper, the characteristics of activated carbon fiber, preparation technology, desorption technology, development trends and applications.Key words:Activated carbon fiber。
活性炭生产之活化
官网地址：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： 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：。
活性炭的生产方法及工艺
活性炭的生产方法及工艺作者：易择活性炭上文我们分享了目前市场上有哪些活性炭：按材质分主要有煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭等；按形状分类有不定型颗粒炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等。
那么活性炭是如何生产的？是经过怎样的生产工艺得到的呢？这次我们以煤质活性炭的生产过程为例，来聊聊活性炭的生产方法和工艺。
01原料选择按原理来说，所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。
但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异，为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用，目前国内煤质活性炭的生产原料，主要采用山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤。
此外，新疆烟煤也适宜制作活性炭。
近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响，现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。
另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭，但活化出来的产品吸附值普遍较低，碘吸附值主要在400-700mg/g（国标87标）。
02炭化活化工段“活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂”，据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段，就是炭化和活化。
炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一，常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。
煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。
在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除，排除了原料中的挥发分和水分，而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物，使得炭颗粒形成了初步孔隙，具备了活性炭原始形态的结构。
原料经过炭化之后，我们称之为炭化料，炭化料已经具备了一定的吸附能力，但吸附能力极低，经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。
活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法（也称气体活化法）和化学活化法。
煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法，以水蒸气、烟道气（水蒸气、CO2、N2等的混合气）、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化（实际生产过程中最常使用烟道气）。
木材热解复习题
⽊材热解复习题填空题1.⽊材⼲馏按加热⽅式可分为：外热式和内热式两类。
2.粗⽊醋液澄清时，上层为澄清⽊醋液，下层为沉淀⽊焦油。
3.硬阔叶材由于⽐针叶材含有更多的⼄酰基和甲氧基，因此常被⽤作⽣产醋酸和甲醇的主要原料。
4.按加热终温的不同, ⽊材⼲馏可分为三种：900～1100℃为⾼温⼲馏，即焦化；700～900℃为中温⼲馏；500～600℃为低温⼲馏。
5.⽊炭按烧炭⼯艺的不同，⼜有⽩炭和⿊炭的区别。
6.⽊炭按原料来分：果核炭、果壳炭、⽊屑炭、煤质炭、原⽊⽊炭、⽯油焦焦炭、⾻炭、⽵炭7.⽊炭按加⼯温度来分：低温炭、中温炭、⾼温炭8.⽊炭按来源来分：天然炭、⼈⼯炭9.⽊炭按加⼯⽅式来分：⼟窑炭、机制炭、塑炭第1章1.⽊材热解时可以得到固体、液体和⽓体三类初产物.2.根据⽊材热分解过程的温度变化和⽣成产物的情况等特征，可以把⽊材⼲馏过程⼤体上划分为下列⼲燥阶段、预炭化阶段、炭化阶段、煅烧阶段四个阶段。
3.⽊材⼲馏过程⼤体上划分为四个阶段，其中有⼲燥阶段、预炭化阶段、煅烧阶段三个阶段是吸热阶段，另外有炭化阶段是放热阶段。
4.阔叶材⼲馏时得到的粗⽊醋液澄清时分为两层，上层为澄清⽊醋液，下层为沉淀⽊焦油。
⽽醋酸是在澄清⽊醋液中，酚类物质是在沉淀⽊焦油中。
5.半纤维素是⽊材主要组分中最不稳定的部分，在225—325℃分解。
6.在⽊材热解过程中，三个主要组分最激烈热解的温度范围是：半纤维素为180~300℃，纤维素为240~400℃，⽊素为280~550℃。
7.⽊材炭化时得到的焦油量随⽊材的种类、热解的最终温度和升温速度，以及加热⽊材的⽅法⽽不同。
松⽊⽐阔叶材的焦油产量⾼；在550℃以下，焦油的产量随着热解最终温度的升⾼⽽增⼤，降低设备的总压⼒能增加焦油的产量。
第2章1.随着炭化温度的升⾼，⽊屑炭的得率降低，⽽固定碳含量却增加。
2.炭化的速度影响到炭化装置的⽣产率⼤⼩。
加快炭化速度，缩短炭化时间可以提⾼炭化装置的利⽤率。
活性炭纤维研究与应用进展_程祥珍
第21卷 第2期V ol 121 N o 12材 料 科 学 与 工 程 学 报Journal of Materials Science &Engineering总第82期Apr.2003文章编号:10042793X (2003)022*******收稿日期:2002208211;修订日期:2002210223作者简介:程祥珍(1977-),女,国防科技大学航天与材料工程学院博士生,现从事高性能S iC 纤维研究.活性炭纤维研究与应用进展程祥珍,肖加余,谢征芳,宋永才(国防科技大学航天与材料工程学院CFC 重点实验室,湖南长沙 410073) 【摘 要】 活性炭纤维(ACF )是由有机纤维先驱体制得的一种理想的高效吸附材料。
ACF 以其特殊的表面化学结构和物理吸附特性广泛应用于环境保护、电子工业、化工、医疗卫生、低成本S iC 纤维制备等领域。
本文就ACF 的结构与吸附特性、制备与应用等做了较系统的综述,并对其发展趋势做出了展望。
【关键词】 活性炭纤维;制备;结构;吸附特性;应用中图分类号:T Q342+174 文献标识码:AR esearch and Application Progress of Activated C arbon FiberCHENG Xiang 2zhen ,XIAO Jia 2yu ,XIE Zheng 2fang ,SONG Yong 2cai(College of Aerosp ace &Materials E ngineering ,N ational U niversity of Defense T echnology ,Ch angsh a 410073,China)【Abstract 】 As high effective ideal ads orbents ,activated carbon fibers (ACF )are prepared from the precurs ors of s ome organicfibers.Due to the special sur face structure and ads orption properties ,ACF are widely used in the fields such as environmental protection ,electronic industry ,medical treatment ,chemical engineering ,and low 2cost S iC fiber.The microstructures ,ads orptionproperties ,preparation methods ,and applications of activated carbon fibers are briefly reviewed.Meanwhile ,the next research objective is prospected.【K ey w ords 】 activated carbon fiber ;preparation ;structure ;ads orption properties ;application1 前 言活性炭纤维(Activated Carbon Fiber ,ACF )作为一种理想的高效吸附材料,是在碳纤维技术和活性炭技术相结合的基础上发展起来的,是继粉状和粒状活性炭(G ranularActivated Carbon ,G AC )之后的第三代活性炭产品[1～4],并以其特殊的表面化学结构和物理吸附特性广泛应用于环保、电子、医用卫生、化工等领域。
炭材料孔道结构调控
炭材料孔道结构调控
炭材料的孔道结构调控通常涉及两种方法：气体活化法和化学活化法。
气体活化法主要使用水蒸气、CO2、空气（通常与其他气体混合）等氧化气体。
而化学活化法则常使用磷酸、ZnCl2和KOH作为活化剂。
在活化过程中，微孔的形成是最关键的一步。
然而，在大部分炭材料中，大孔、中孔与微孔是同时存在的。
大孔作为通道，经中孔过渡，最后进入微孔，因此微孔的吸附作用是在大孔的通道作用和中孔的过渡作用基础上进行。
研究者对空气氧化法构造炭材料纳米孔进行了深入研究，使用温和的温度进行活化，原料为市场上购得的酚醛树脂球状炭（直径约15μm，B.E.T比表面积很小），干空气作为活化剂，采用不同活化温度（355～430℃）和不同停留时间（1～10h）进行活化。
然而，活化过程也存在一些缺点，如中孔通常是微孔扩大后得到的，即中孔消耗了部分微孔；活化过程中部分碳原子气化转变成CO和（或）CO2，导致活性炭最终得率降低；通常活化过程需要消耗大量的高温水蒸气或化学药剂作为活化剂。
因此，合理的优化炭材料的孔隙结构，保持炭材料的孔结构和导电性之间的平衡，所制备的炭材料才会有最佳的电化学性能。
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活性炭活化方法之气体活化法
活性炭活化方法之气体活化法气体活化法也称物理活化法，采用水蒸气、烟道气(主要成分为C02)、空气等含氧气体或混合气体作为活化剂，.在高温下与炭化料接触进行活化或两种活化剂交替进行活化，从而生产出比表面积巨大、孔隙发达的活性炭产品。
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程。
一物料在炭化过程中已形成了类似石墨的基本微晶结构，在微晶之间形成了初级孔隙结构，不过由于这些初级孔隙结构被炭化过程中生成的一些无序的无定形碳或焦油馏出物所堵塞或封闭，因此炭化料的比表面积很小。
气体活化的过程就是用活化气体与C发生氧化还原反应，侵蚀炭化物的表面，同时除去焦油类物质及未炭化物，使炭化料的微细孔隙结构发达的过程。
通过气化反应，使炭化料原来闭塞的孔开放、原有孔隙的扩大及孔壁烧失、某些结构经选择性活化而产生新孔的过程。
孔隙的形成与C的氧化程度密切相关，在一定的活化烧失率范围内，活化气体与炭化料的气化反应程度越深，生产出的活性炭比表面积就越大、孔隙就越发达、活性炭的吸附性能就越好。
杜比宁(Dubinin)理论认为，烧失率小于50%时，得到的是微孔活性炭;烧失率大于75%时，得到的是大孔活性炭;烧失率在50%-75%时，得到的是具有混合结构的活性炭。
目前的研究表明，活化反应通过以下三个阶段最终达到活化浩孔的目的。
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C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。
用竹子做活性炭的原理
用竹子做活性炭的原理竹子是一种天然的植物材料，具有多孔性和高矿物质含量的特点。
活性炭则是一种具有发达的孔隙结构和吸附能力的材料。
将竹子用作原料制备活性炭，其基本原理主要包括竹子的炭化过程和活化过程。
炭化是将竹子加热至高温下，使其内部的有机物质发生热解和挥发，最终形成炭质骨架的过程。
竹子中的纤维素、木质素、半纤维素和其他有机杂质在高温下逐渐分解，挥发出水蒸汽、醇类、酸类等化学物质，最终残留下炭质骨架。
炭化过程中，竹子的结构发生了明显的变化，主要是由有机物质向无机物质转变，形成了一定的孔隙结构。
活化是通过将炭化后的竹子再次进行加热处理，并与空气中的氧气发生反应，使竹子内部的孔道进一步扩张和延伸，形成更多的微孔和介孔结构。
活化过程主要有物理活化和化学活化两种方式。
物理活化是指在高温下将炭化的竹子与气体或蒸汽进行煅烧，通过气体的物理效应来改变竹子内部孔隙结构的方式。
常用的方法包括水蒸气活化和氮气活化。
水蒸气活化是将炭化的竹子暴露在高温下的水蒸气环境中，水蒸气进入竹子孔道，促使孔隙结构的扩张和延伸。
氮气活化是将炭化的竹子暴露在高温下的氮气环境中，氮气通过气体膨胀的作用来改变竹子内部孔隙结构。
化学活化是指在高温下将炭化的竹子与化学物质进行反应，通过化学物质的腐蚀和溶解作用来改变竹子内部孔隙结构的方式。
常用的化学活化剂包括磷酸、硝酸、氢氧化钾等。
通过与这些化学物质的反应，竹子内部的碳质骨架会被逐渐侵蚀，形成更多的微孔和介孔结构。
活化后的竹子活性炭具有发达的孔隙结构和较大的比表面积，能够吸附气体、液体和溶液中的有机物质、无机物质及金属离子等。
这是因为竹子活性炭的孔隙结构具有多孔、均匀、连通的特点，孔径大小和分布范围广泛，有助于提高吸附分子与竹子活性炭之间的相互作用力。
此外，竹子作为原料制备活性炭具有资源丰富、环境友好的特点，符合可持续发展的要求。
总结来说，用竹子制备活性炭的原理主要包括竹子的炭化过程和活化过程。
化学药品活化法生产活性炭
1 、氯化锌在活化过程中的作用 （1）.润胀作用： 氯化锌对植物原料中的纤维素起润胀、胶溶以致溶 解作用，药液渗透到原料内部，溶解纤维素而形成 孔隙。 木屑等植物原料中总纤维素的含量达60--70％。据认 为，在不到200℃的温度下，通过氯化锌的电离作用 能使纤维素发生润胀。并将持续到纤维素分散成肢体 状态为止。在这同时还会发生一些水解反应和氧化反 应，使高分子化合物逐渐解聚，形成一种部分解聚化 合物与氯化锌组成的均匀塑性物料。这样当生产糖用 炭时，在靠近物料开始炭化的炉壁，特别容易发生粘 结现象。当用氯化锌和木屑生产颗粒活性炭时，锌屑 料在150--200℃下进行预处理，既能得到塑性物料。 如果锌屑比较高，物料在100℃以下就能塑化。 另外，在制造钢纸时，也是用浓氯化锌溶液浸渍原 纸，使表面发生剧烈润胀与被溶作用而胶化。这些都 说明氯化锌对纤维索的润胀作用。
①、斯列普活化炉构造P443
ⅰ
ⅱ
ⅲ
由ⅰ炉本体、 ⅱ蓄热室和
ⅲ
烟囱组成。
5、氯化锌活化法的特点
氯化锌法是化学药品活化法中应用最广的一种 方法，它有许多优点。 a. 产品得率高，每吨活性炭只需消耗2.1-2.5吨 绝干木屑。 b. 活化温度低，一般在500-520 ℃左右，因而 减少了高温操作带来的麻烦。 c. 产品的规格可通过调整锌屑比，能调节活性 炭的比孔容积和孔径分布。 d. 用氯化锌法制得的活性炭具有某些独特的性 质，是其他方法难以代替的。特别在物理化学 性质上与用水蒸汽法制得的活性炭有许多差别， 使用氯化锌法的产品更适合于液相的应用，特 别对糖液的脱色效果更好。
(5)非碳元素的作用 有人认为，不同的非碳元素对碳的活化作用是不同的。如元 素钾，它可以渗透到微晶的六角形片状体之间，将它们部分 地撑开。这些非碳原子除了当作碳原子，达到更有效的空间 和结构排列之外，还合成为活性炭分子结构的一部分。如氧 以共价键与碳结合形成稳定的表面氧化物。碳与硫原子的结 合也是类似于表面氧化物的化学结合。氮和碳是以类似脂基 的形式结合。而氢与碳的结合，活化之前是以碳氢链和环的 形式联结在六角形片状体边缘的原子上；活化期间，在 950℃以下，这些氢大部分被除去，还有一少部分氢即使在 活化之后仍留在炭上，只有在很高的温度下，才逐渐地被除 去，而正随着这些氢的减少，活性炭的吸附力也逐渐降低。 因此有人认为牢固地结合在活性炭上的一些非碳元素能够提 供一些吸附键，使活性炭的吸附能力提高。如这些活性炭具 有的特殊吸附力和催化作用，就是因为有一些非碳元素—氧、 铁和氢的存在。这些非碳元子的影响还可能扩展到邻近的碳 原子上。就象把一个极性基因引入一个有机化合物的结构中， 影响远处的原子的化学性质一样。
活性炭
活性炭維基百科，自由的百科全書（重定向自活性碳）活性炭是黑色粉末狀或顆粒狀的無定形碳。
活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。
活性炭在結構上由於微晶碳是不規則排列，在交叉連接之間有細孔，在活化時會產生碳組織缺陷，因此它是一種多孔碳，堆積密度低，比表面積大。
活性炭的孔隙半徑大小可分為：▪大孔：半徑> 20 000nm▪過渡孔：半徑150 ～20 000nm▪微孔：半徑< 150nm活性炭的成品有粉末炭、造粒炭與破碎炭。
目錄[隱藏]1 歷史2 種類o 2.1 按原料來源分o 2.2 按製造方法分o 2.3 按外觀形狀分3 活化方法4 用途5 參見6 外部連結[編輯]歷史在20世紀初活性炭作為專利被發明之前，歷史上有文獻記載與許多提法的更多的是關於木炭應用的歷史。
公元前3750年，已知最早使用木炭的是埃及人和蘇美爾人。
公元前1550年，古埃及有木炭作為醫用的記載。
希臘醫生希波克拉底（公元前460-359）和普林尼用木炭治療羊癲瘋和炭疽。
公元前450年的腓尼基商船，飲用水被儲存在燒焦的木製桶里，是歷史上一直到18世紀海上飲用水的儲存方法。
同一時期，印度教宗教文件中還提到利用沙子和木炭過濾和淨化飲用水。
157年，克勞迪烏斯醫療論文中提到了蔬菜和動物來源製備的木碳，用於治療多種疾病。
中國明代李時珍（公元1518-1593年）所編著的本草綱目中提及木炭用於治療疾病。
1773年，舍勒通過大量實驗發現木炭的吸附能力並且可以吸附各種氣體。
1777年，報導了木炭熱效應與吸附氣體的能力，導致後來的「冷凝吸附理論」的提出。
1785年，舍勒研究了木炭吸附氣體，其吸附能力從蒸氣到一系列的有機化學物質以及各種水溶液中使用木炭脫色，特別是生產酒石酸的商業應用。
這似乎是第一次系統地考慮到在液相上木炭的吸附。
在這個時候，製糖行業一直在尋找一種有效的糖漿脫色的方法。
但是，木材木炭在這個時候並沒有特別有效的發揮這一作用，大概是因為孔隙度開發的程度尚未達到糖漿脫色所用木炭的程度的要求。
活性炭的生产方法
具有混合型孔隙结构。
5、 气体活化剂的活化反应（p437） ①、水蒸汽活化反应机理
反应：通常在750℃～950℃进行,是吸热反应： C+H2O→H2+CO-130kj/mol
副反应：CO+ H2O→CO2+ H2+10千卡（40.53KJ）
氢气对活化反应有抑制作用 二氧化碳对反应有催化作用 碳和水蒸汽反应的速度可用下式求出: 反应速度：V=K1PH2O/(1+K2PH2O+K3PH2 ) 正反比关系
典型的含木质材料中含有大约48% C, 6%H 和45% O，而无机成分是较少的，相应的原 子比约为O∶C = 0.703，H∶C=1.5， H∶O=2.07。常规的碳化过程，H和O仅按 H2O的方式除去，这意味着活化是一个脱水 化合物。但是在实际碳化过程中许多碳原子
常以CO，CO2，CH4，甲醛等形式随着O和H 的挥发。因此。转化成碳的程度或碳化收率
美国的军用活性炭从四十年代到现 在都采用这种活性炭。
第五种 ：是造球法，其工艺流程是将原 料破碎磨粉，加粘合剂混合，在常温常压下造 球，然后进行炭化活化，制成球形活性炭。
这种方法是1972年日本首先研制成功并 实现工业化的。
最适合的原材料是烟煤。如果选择适宜的 粘合剂和工艺条件，褐煤和无烟煤也可以使用。
反应历程：
C*+H2O ↔ C*(H2O) C*(H2O)→H2+C*(O)
C*(O)→CO
C*+H2 ↔ C(H2)
C*表示位于活性点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的碳原子，()表示处于化学吸附 状态。
通常认为，碳的氧化反应并不是在碳的整个表面上 都均匀地进行，而仅仅是在所谓活性点，即和活化 气体亲和力大的部位进行。关于活性点虽然还有许 多问题未能最终搞清楚，但微晶的端部或微晶平面 上晶格缺陷部分等被认为是氧化反应的活性点。活 性点的数目很少，最多是BET法比表面积的百分之 几。
多孔碳材料的制备
多孔碳材料的制备一、本文概述多孔碳材料是一种具有丰富孔隙结构和优异性能的新型碳素材料，因其在能源、环境、催化等多个领域中的广泛应用而备受关注。
本文旨在全面概述多孔碳材料的制备方法，包括物理法、化学法以及模板法等，并深入探讨各种制备方法的优缺点，以及多孔碳材料在不同领域的应用现状和发展前景。
通过本文的阐述，读者可以更加深入地了解多孔碳材料的制备技术和应用领域，为多孔碳材料的进一步研究和应用提供有价值的参考。
二、多孔碳材料的制备原理多孔碳材料的制备主要基于碳前驱体的热解或碳化过程，以及后续的活化处理。
制备原理主要涉及碳源的选择、热解或碳化过程、活化方法以及孔结构的调控等方面。
碳源的选择是多孔碳材料制备的关键。
常见的碳源包括天然生物质（如木材、椰子壳、动物骨骼等）、合成高分子（如酚醛树脂、聚丙烯腈等）以及碳纳米材料（如石墨烯、碳纳米管等）。
这些碳源在热解或碳化过程中，能够形成碳骨架，为多孔结构的形成提供基础。
热解或碳化过程是多孔碳材料制备的核心步骤。
在热解过程中，碳源中的有机物在缺氧或低氧环境下发生热分解，生成碳和水、二氧化碳等小分子。
碳化过程则是在更高温度下，进一步去除碳中的杂质，提高碳的纯度。
这两个过程都能够形成多孔结构，其中孔的大小和分布取决于碳源的种类、热解或碳化温度以及气氛等因素。
活化处理是多孔碳材料制备过程中的重要环节。
活化方法主要包括物理活化和化学活化。
物理活化通常使用二氧化碳或水蒸气作为活化剂，在高温下与碳发生反应，刻蚀碳表面，形成多孔结构。
化学活化则使用酸、碱或盐等化学试剂，与碳源在较低温度下发生反应，生成多孔碳材料。
活化处理能够有效地调控多孔碳材料的孔结构和比表面积，提高其吸附性能和电化学性能。
孔结构的调控是多孔碳材料制备过程中的关键技术。
通过调整碳源、热解或碳化条件、活化方法等因素，可以实现对多孔碳材料孔结构的有效调控。
例如，改变碳源的种类和粒径可以影响孔的大小和分布；调整热解或碳化温度可以改变孔的形貌和连通性；选择不同的活化剂和活化条件可以调控孔的数量和比表面积等。
活性炭分类
活性炭分类：根据不同标准进行详细划分活性炭分类：根据外观形状、制造原料、活化方法及应用领域的不同活性炭是一种吸附材料，具有强大的吸附能力，可用于水处理、空气净化、脱硫脱硝等领域。
活性炭的分类方法有多种，以下是几种常见的分类方式：1.外观形状：活性炭可根据外观形状分为粉状活性炭、颗粒状活性炭和其它形状的活性炭。
粉状活性炭价格便宜，但运输和再生困难；颗粒状活性炭使用方便，可定期更换，适用于各种水处理和空气净化系统。
2.制造原料：活性炭可根据制造原料分为木质活性炭、煤质活性炭和其它原料活性炭。
木质活性炭以木材为原料，具有比表面积大、吸附性能好等优点；煤质活性炭以煤为原料，具有强度高、3.耐酸碱等优点；其它原料活性炭如以椰壳、果壳等为原料的活性炭。
4.活化方法：活性炭可根据活化方法分为物理活化法活性炭、化学活化法活性炭和生物活化法活性炭。
物理活化法通过水蒸气或二氧化碳等气体在高温下进行活化；化学活化法通过化学物质如酸、碱等与原料反应生成活性炭；生物活化法则利用微生物与原料反应生成活性炭。
5.应用领域：活性炭可根据应用领域分为水处理用活性炭、空气净化用活性炭、脱硫脱硝用活性炭等。
不同领域对活性炭的性能要求不同，因此需要根据具体应用选择合适的活性炭。
此外，根据使用场所的不同，活性炭可分为气相用活性炭、液相用活性炭和触媒用活性炭等。
气相用活性炭主要用于排气的处理、净化空气、有机溶剂回收、脱臭、气体的分离、脱硫脱硝等；液相用活性炭主要用于上水的处理、下水的处理、高度净化水的处理、超纯水的处理等；触媒用活性炭主要用于催化剂载体及用于一次性怀炉等。
同时，根据使用机能的不同，活性炭可分为高比表面积活性炭、分子筛活性炭、负载活性炭和生物活性炭等。
高比表面积活性炭比表面积在2000m2/g以上，主要用于大吸附容量场合；分子筛活性炭孔径非常小且分布窄，主要用于分离气体；负载活性炭在活性炭表面载有金属盐类化学药品，用于脱臭、催化等场合；生物活性炭是水处理的方法之一，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。
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宁夏锦宝星活性炭有限公司自成立以来，一直坚持着“、诚信服务”的理念，秉承“高目标、高科技、高品质、高能益”的发展宗旨。
在化工行业赢得了较好的信誉和评价，所生产的柱状活性炭具有废气处理、空气净化、污水处理的用途。
化学活化法与气体活化法有以下不同点：
1、该法炭化活化一次完成，炭化活化温度比气体活化法低，一般400-900℃，用磷酸活化时活化温度为400-500℃。
由于炭化活化温度低，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。
2、化学药品法炭化活化温度低，焦油热解物排出较少；活化不是依靠氧化碳原子形成孔隙结构，碳的损失小，炭的相对得率高。
3、用化学药品的投入量或浸渍量控制产品的孔隙结构和孔隙容积。
比气体活化法更容易对产品的孔隙结构进行调整。
因而可以制出具有发达中孔（即过渡孔隙）的适用液相吸附的活性炭。
4、化学药品法适合于原料中氧含量大于25%氢含量大于5%的含碳材料。
而能达到这个氧氢含量指标的多是象木材、稻壳、木屑以及泥煤、褐煤等材料。
该法要求原始材料具有较发达的原始毛细孔，以便充分吸收化学药剂。
也正因为这些材料有较多的原始孔隙，所以大都是软质材料，自身强度较差，大部分用来制造粉状活性炭。
宁夏锦宝星活性炭有限公司主要经营柱状活性炭等产品，产品销售于全国;上海;山东;江苏;四川;河北;安徽;广东;辽宁;浙江;宁夏;内蒙古，以品质好，价格低，在全国尤为抢手。