活性炭专业知识培训323

颗粒活性炭
球形活性炭 纤维状活性 炭
将炭化物做成球形后再活化和以球形树脂为原料生产的活性炭 两种；
以纤维状的原料制成的纤维直径8~10um的活性炭，有丝状、 布状、毡状等几种；
um（微米）计量单位。1mm（毫米）=1000um（微米)，1um=1000nm(纳米） ；
按制造方法的不同：
主要可分为三大类：气体活化法活性炭（或物理活化法）、化学活化法 活性炭（或化学药品活化法）、化学药品和气体并用活化法活性炭（也
三、活性炭常用指标

亚甲基蓝吸附值（简称亚蓝）：

定义：在规定试验条件下，活性炭与亚甲蓝溶液充分吸附后，亚甲蓝 溶液剩余浓度达到规定范围时，每克活性炭吸附亚甲蓝的毫克数； 活性炭吸附能力的主要指标之一，单位：mL/0.1g，或mg/g；其中，
1 mg/g相当于15 mL/0.1g； mL/0.1g，是最为常用的计量单位， 液相吸附一般重点考核该指标，如：木质磷酸法粉炭；；
按外观形状的不同：
主要可分为两大类：粉状活性炭、颗粒活性炭（包括定型颗粒和不定型
颗粒）。其他的包括：球形活性炭、纤维状活性炭等。 种类
粉状活性炭
特征
外观尺寸小于0.18nm的粒子（约80目）占大多数的活性炭。 除了以木屑为原料生产的粉末状活性炭外，还包括颗粒活性炭 的粉化产物等； 外观尺寸大于0.18nm的粒子（约80目）占大多数的活性炭。 从形状上分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种；目 前，市场上常见的目数为：10-20目和20-40目不等；
传统的焖烧炉（炭 化）侧 面
焖烧炉（炭化） 正面
多层蒸汽耙式炉 （平板炉）
耙子
化学药品活化法：
化学药品活化法生产活性炭工艺
原料 （木屑、果壳等） 氯化锌溶液 （或磷酸溶液） 炭化，活化 （500—650℃）
浸渍
回收溶液 （氯化锌或磷酸）
精制 （酸煮、水洗）
干燥 破碎 颗粒活性炭 成品
粉碎
粉状 活性炭
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水分： 反应活性炭的含水率指标；计量单位：%； 试验定义：一定质量的试样经烘干，所含水分挥发，以失去水分的 质量占原试样质量的百分数表示水分的质量分数。 PH值： 反应活性炭的酸碱度指标；计量单位：数值； 试验定义：试样在不含二氧化碳的水中煮沸，过滤，冷却后测定溶 液的PH值。 7，为中性；＜7为酸性，磷酸法木质粉炭，一般为酸性；＞7为碱 性，煤质炭和果壳炭一般为碱性；
称物理化学法）。
种类 气体活化法活性炭 化学药品活化法活性 炭 化学药品和气体并用 活化活性炭 造孔活化剂
水蒸气、二氧化碳、烟道气和空气等（简称物理法）； 煤质炭和果壳炭普遍采用该活化法；
氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品（简 称化学法）。目前主要是磷酸法，少量氯化锌法（污 染大，被淘汰的技术）。木质炭普遍采用该活化法； 化学药品和气体先后，或者同时组合使用（也称物理 化学法）。目前市面上很少。
一般而言，每克活性炭的总表面积可达 1500㎡以上，有的特种活性炭的总表面积可达 3000㎡以上。活性炭含碳90%以上，性质稳定， 不溶于水和有机溶剂，能耐酸耐碱，经受水湿、 高温和高压的作用，使用失效以后容易再生。因 此，广泛地应用于各个部门。
活性炭的发展简史

20世纪初，Raphael vonOstrejko 于1900年申请了英国专利 B.P.14224和B.P.18040，首先研究开发了CO2 或者水蒸汽活 化反应生产具有吸附能力的活性炭，并且成功应用于防毒面具 中； 1911年，奥地利的Fanto公司和荷兰Norit公司首先生产糖液 脱色用粉状活性炭；



一般而言，四氯化碳脱附率是反应气相，特别是活性炭对有毒气体的 吸附能力，如：甲醛吸附、苯吸附等；四氯化碳脱附率≥50%，即为 较好的物理性能，相应的碘值一般都在900以上；
四、活性炭的应用领域
木质活性炭：
主要用于食品工业、医药、 水处理等领域,下游客户主 要集中于食品、饮料、医 药等工业领域。
活性炭为什么能吸附？
这些孔，大部分都是能够和空气直接接触的，就导致了木炭具有
比木材大得多的表面积。表面积增大后，导致了木炭的表面结构和相
应的表面效应与木材完全不同，也就是我们所谓的“活性”。普通的
木炭虽然多孔，但是孔结构还不够发达，还不能赋予“活性”的称呼。
一般而言，炭材料的比表面积在500平方米/克以上时，才可以称为


粒度 ： 判断活性炭大小的物理指标，常用计量单位：目或微米（μm）； 试验定义：将一定质量的试样置于振筛机上进行筛分，以保留在各筛 层上的试样的质量占原试样质量的百分数表示试样的粒度分布； 粉炭的目数一般为＜80目，120目~200目为常见指标；颗粒炭的目 数一般在6~50目不等；按目数的通过率，判断目数的均匀度；目数 越大，表示粒度越细，反之，则粒度越粗。
化学药品活化法：
化学药品活化法生产活性炭的设备
（炭化）活化设备有：回转活化炉、平板炉；
磨粉、破碎设备有：雷蒙磨、对辊破碎机；
“活性炭”。
活性炭是由木炭、竹炭、石炭、椰子壳等的碳素物质为原
料，在高温下和煤气、药品反应后形成的有微细孔的碳素材料。
这个微细孔，在碳素内部形成网状，微细孔的孔壁形成很大的 表面积，因此能吸附各种物质。
活性炭的孔径：



大孔：孔径大于50nm; 中孔：孔径在2~50nm之间；（也称过渡孔） 微孔：孔径小于2nm；
水蒸气
物理活化法生产活性炭的设备
活化炉：回转炉、蒸气耙动炉、鞍式炉（斯列普
炉）、管式炉、焖烧炉、卧式回旋炉（用于木屑炭化 料、废粉炭等）。 磨粉、破碎设备：雷蒙磨、对辊破碎机等。
最常见的斯列普炉
振动破碎、筛分设备：振 动磨，布袋除尘等
果壳炭化料成品
果壳（原料）；上图 为刚出炉的炭化料冷 却，下图为炭化过程；
按生产原料的不同：
种类 木质活性炭
果壳活性炭 煤质活性炭
原料 以木屑、木炭等制成的活性炭；
以椰子壳、核桃壳、杏核壳等制成的活性炭； 以褐煤、泥煤、烟煤、无烟煤等制成的活性炭；
石油类活性炭
再生炭
例如以沥青等为原料制成的沥青基球状活性炭；
以用过的废炭为原料，进行再活化处理的再生活性炭；
最主要的是木质、果壳、煤质三种；


碘吸附值（简称碘值） ：
定义：在规定的试验条件下，活性炭与碘液充分振荡吸附后，活性炭 吸附碘的毫克数； 活性炭吸附能力的主要指标，单位：mg/g；其中，气相吸附重点考 核该指标，如：煤质炭和果壳炭；



强度 ： 活性炭的硬度指标；主要是颗粒炭指标，煤质和果壳类为主；计量单 位：%； 试验定义：在规定的条件下，试料置于装有钢球的滚筒中，通过滚筒 机械转动，试料被磨损。测定被破坏试料粒度的变化情况，用保留在 试验筛上的试料质量占原试料的质量分数作为试料强度；
时至今日，活性炭已广泛应用于军工、化工、食品、轻工、医 药、制药、环保和水处理等工业和生活的各个方面，已经成为 现代工业、生态环境和人们生活中不得或缺的炭质吸附材料；


活性炭为什么能吸附？
当木材完全燃烧后，就会剩下一堆微微发白的灰烬，灰烬 只是木材本身含有的无机物，而木材的组成元素碳、氢、氧在 这个燃烧过程中变成了二氧化碳和水。但是如果在缺氧的条件 下，例如通风不畅、密闭空间等情况下，木材的燃烧就无法充 分，只能发生不完全燃烧，燃烧后的产物就会是黑色的木炭。 木材在这个过程中，水分被蒸发，其中的有机物不断发生分解 和氧化，从木材中逃逸出去，留下了大量的孔隙，更多的碳元 素则以木炭的形式残留下来。因此，木炭是木材不完全燃烧的 产物，而且多孔疏松。
原料炭 活化 活性炭 精制（磨粉） 粉状活性炭 成品
850—950℃
水蒸气或 二氧化碳
（破碎）
颗粒活性炭 成品
原料炭：果壳炭化料、木炭、煤质炭化料、木屑炭化料、各种失去活性的活性炭等。
物理活化法：
煤质成型颗粒活性炭生产工艺（例）
磨粉 （雷蒙磨） 成型颗粒活 性炭
原料煤
捏合
成型
炭化
活化
煤焦油+沥青
最理想的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔。 孔太小，吸附物进不了；孔太大，使单位体积的表面积减少。
备注： 1米的10负9次方，符号为nm。1纳米=1毫微米（既十亿分之一 米），约为10个原子的长度。假设一根头发的直径为0.05毫米，把它 径向平均剖成5万根，每根的厚度即约为1纳米
二、活性炭的分类
煤质活性炭：
主要集中在化工、印染、 污水处理等化工行业领域。
四、活性炭的生产
活性炭生产有物理活化法生产活性炭，化学药品活化 法生产活性炭和物理、化学法复合生产活性炭。 最常见的是物理活化法和化学活化法。煤质活性炭， 采用物理法为主，木质活性炭化学法为主。
物理活化法：
一般物理活化法生产活性炭工艺
气相吸附用 活性炭
液相吸附用 活性炭
触媒用活性炭
目前市场上常见的分类：
种类
酒类专用活性炭 糖液脱色用活性炭
使用说明
备注
主要用于白酒的崔陈、除浊等（飞洋活性炭公司 以木质粉炭为主，煤质 是目前行业的领导品牌）。 和果壳炭为辅。 以木质磷酸法粉炭为主。 适用于蔗糖、葡萄糖、饴糖、核糖、木糖、淀粉 参考国标： 糖等糖类的脱色和精制，也可以作为食品添加剂。 GB/T13803.1-1999 以木质磷酸法粉炭为主， 主要供味精工业装填吸附塔进行味精母液的连续 参考国标：味精用粉状 活性炭LY/T1281脱色，提高味精质量 1998
味精专用炭
药用（针剂用）活 性炭
广泛应用于药品制剂、医药中间体、食品酿造、 精细化工等行业。适用于制药业抗菌素类，链霉 素、洁霉素、庆大霉素、青霉素、磺胺类、激素 以木质磷酸法粉炭为主， 类、氨基酸、没食子酸、生物碱、扑热息痛、维 厂家需具备《药品生产 生素等制品的脱色、提纯精制。也用于各种注射 许可证》，参考国标： 药剂的脱色、精制和除去“热源”亦可用于电镀 GB/T13803.4-1999 液、苯骈三氮唑、化工原料的除杂除异味、脱色、 精制等。






灰分： 反应活性炭的残渣含量的指标；计量单位：%； 试验定义：一定质量的试样经灼烧，所得残渣占原试样的食量分数即 为灰分。 一般而言，煤质炭灰分最高，15%~20%之间，磷酸法木质粉炭灰分 次之，＜10%，果壳炭的灰分最好，一般＜5%； 焦糖脱色率： 反应活性炭对焦糖试验液脱色能力的指标；计量单位：%； 试验定义：利用活性炭的多孔性对焦糖试验液进行脱色处理，脱色后 剩余焦糖液浓度与焦糖液原始浓度的比值。 一般而言，焦糖脱色率，主要用于糖液脱色炭为主；有A法焦糖和B 法焦糖两种测定方法，目前，行业内B法焦糖测定居多；
活性炭专业知识培训
重庆飞洋活性炭制造有限公百度文库 刘必衍 2013年/春
目录


一、什么是活性炭； 二、活性炭的分类； 三、活性炭的常用指标； 四、活性炭的生产； 五、活性炭市场；

一、什么是活性炭？
活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择性吸附 能力强的炭材料。在一定的条件下，对液体或气体中的 某些物质进行吸附脱除、净化、精制或回收，实现产品 的精制和环境的净化。
按适用场所的不同：
气相吸附用活性炭、液相吸附用活性炭、触媒用活性炭。
种类 使用场所及用途 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、工艺气体的精制（二氧化碳气、压缩气体等）、半导体用气 体的精制、发射性气体的保持、调湿、调香、气相色谱的填充剂、 气体分析补集剂、保鲜、除去臭氧、香烟过滤嘴、天然气的吸附储 藏等。 上水的处理（自来水）、下水的处理（污水或废水）、高度净化水 的处理、超纯水的处理、工厂排水的处理、脱色精制、异臭异味的 去除、净化血液、除去游离氯、回收黄金、用于酿造、用于解毒等。 触媒、触媒载体、用于一次性怀炉等。





比表面积： 反应单位质量活性炭的总表面积；计量单位：㎡/g；
由于测定比表面积的仪器非常昂贵（单套仪器普遍＞60万元），国内 目前一般都不把比表面积作为主要指标测定； 四氯化碳脱附率：
反应单位质量活性炭对四氯化碳脱附能力的指标；计量单位：%； 试验定义：在规定的试验条件下，对吸附四氯化碳饱和后的活性炭进 行脱附，脱附恒量后，以脱附的四氯化碳与饱和四氯化碳质量分数表 示被测活性炭对四氯化碳的脱附能力；