常用吸附剂的制备

1. 活性炭
（2）影响活化的主要因素 2）活化剂种类对活化过程的影响
炭的气化燃烧反应的相对速度(800℃,10.1KPa)
➢ 炭和氧的反应速度较快，活化温度只需600℃左右即可，但易造 成活化不均匀，可控性差； ➢ 而用水蒸气则需800-950℃。但由于水蒸气能充分地扩散到炭的 微孔内，使活化反应能在整个炭颗粒内均匀进行，所以得到比表面 积大、吸附能力强的活性炭； ➢ 总的认为，CO2和水蒸汽作为活化剂活化的效果较好。
1. 活性炭
（2）影响活化的主要因素 5）活化剂流速及浓度的影响
之间的空隙，影响活化造孔过程。
1. 活性炭
1.3.2 活化阶段
• 活化就是赋予炭颗粒活性，使炭形成多孔的结构，具有发达的表
面积的过程。 （1）活化方法分类
活化方法通常有三种，即化学活化法、物理活化法和物理化学联 合活化法 1）化学活化法 即将含碳原料与化学药品活化剂混捏，然后活化制取活性炭。药 品有ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。
③ 脱氢，芳核间大量产生并直接结合，形成二维平面结构的中间物， 同时结合成—CH2— ，形成三维立体结构。
1. 活性炭
（1）炭化主要目的
• 1）排除成型料中的挥发份及水分； • 2）提高炭化料强度，煤焦油中的沥青成分形成了基本骨架； • 3）使炭颗粒形成初步孔隙。
（2）温度对炭化的影响
• 炭化温度直接影响炭化产物的孔隙结构和强度； • 温度过低炭化产物无法形成足够的机械强度； • 温度过高则会促使炭化产物中的石墨微晶有序变化，减少微晶
1. 活性炭
1.3.1 炭化阶段
所谓炭化就是把有机原料在隔绝空气的条件下加热以减少非碳成分，制 出适合于后一步活化反应的碳质材料。炭化通常都在1000℃以下进行， 有下面3个阶段。
① 在400 ℃以下，发生脱水，脱酸等一次分解反应，但炭中还残存— O—结合；
② 在400-700 ℃ ，—O— 结合被破环，氧以H2O，CO，CO2等形式 析出而芳核间的结合开始形成；
陷，因此它是一种多孔性含碳物质，具有很强的吸附能力。
应用：它不仅可以作为吸附剂，还可以作为脱色剂和催化剂载体，使它在化学工业、
国防工业、环境保护、食品工业等方面得到了广泛的应用。
1. 活性炭
1.2 分类
由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类 很多，到目前为止尚无精确的统计，大约有上千个品种。 按原料来源分：1. 木质活性炭 2.煤质活性炭 3. 矿物质原料活性炭
1. 活性炭
（2）影响活化的主要因素 • 1） 活化温度的影响 随着温度的升高，反应速度加快，活化速率加大； 但是温度太高易造成不均匀活化。在不同的活化温度 下，生产的活性炭孔结构不同。活化温度过高，微孔减少， 吸附力下降； 一般水蒸气活化法的活化温度控制在800-950℃，烟 道气的活化温度控制在900-950℃，空气的活化温度控制 在600℃左右；
4.再生活性炭 5.其它原料的活性炭
按制造方法分：1. 化学法活性炭（化学炭） 2. 物理法活性炭（物理炭） 3.化学–物理法活性炭
按外观形状分：1. 粉状活性炭 2. 颗粒活性炭 3. 不定型颗料活性炭 4. 圆柱形活性炭 5. 球形活性炭 6. 其它形状的活性炭
按孔径大小分：1.大孔（孔径>500A°） 2.介孔（孔径20 A ～500A°） 3.微孔 （孔径< 20A°）
1. 活性炭
➢ 生活中常见的活性炭
木质活性炭 ：以木屑、木炭等 制成的活性炭
果壳活性炭：以椰子壳、核桃壳、杏 核壳等制成的活性炭
1. 活性炭
煤质活性炭：以褐煤、泥煤、烟煤、 无烟煤等制成的活性炭
再生活性炭 ：以用过的废炭为原料，进 行再活化处理的再生活性炭
1. 活性炭
1.3 活性炭的制备
炭化
活化
《吸附剂制备与应用》之
常用吸附剂的制备
常用吸附剂应具备的条件 ❖ 定义：能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分
的固体物质。
吸附主要发生在吸附剂内孔表面
常用吸附剂应具备的条件
应具备的条件：
较强的吸附能力，即要求较大的比表面积 不与吸附质及其它相接触的介质发生化学反应 有良好的机械强度和热强度 易再生不易劣化 具有商业性生产规模和比较低廉的价格
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1. 活性炭
（2）影响活化的主要因素 3）原料煤性质的影响
不同的煤种、含碳量、含氧量、含氢量都不同，煤的化学结 构也不同。在一定温度下，对活化剂反应的速率也不尽相同。因 此，原料煤不同，选用的活化生产工艺略有不同。无烟煤为原料 的活化温度可比烟煤的活化温度高20-30℃。
4）炭化温度的影响
煤的炭化温度直接影响炭化料的孔隙结构和强度，从而影响 半焦的性质，尤其是最终温度。炭化终温过高，会造成炭化料表 面收缩形成易石墨化炭层，造成活化难度增加。
常用吸附剂
常用吸附剂
活性炭 沸石 硅胶 活性氧化铝
另外常用的吸附剂有硅藻土，吸附树脂，黏土等等。。。
1. 活性炭
1.1 简介 活性炭又称活性炭黑。是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。 组成：活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。 结构：由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，活化时会产生碳组织缺
1. 活性炭
（1）活化方法分类
2）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。
3）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；由化学药品活化法制得的活性炭次微孔发达， 可用于液相吸附。
把有机原料在隔绝 空的条件下加热以 减少非碳成分，制 作出适合于后一步 活化反应的碳质材 料
即造孔过程，气体与 碳发生氧化反应，将 碳化物表面侵蚀，使 之产生微孔发达的构 造，同时高温产生的 水煤气能将附在碳表 面的有机物除去，使 碳产生活性
1. 活性炭
➢ 活性炭的生产工艺流程图
以太西无烟煤作为主 原料为例。原料煤入 厂后，被粉碎到一定 细度（一般为200目）， 然后配入适量黏结剂 （一般为煤焦油）在 混捏设备中混合均匀， 然后在一定压力下用 一定直径模具挤压成 炭条，炭条经炭化、 活化后，经筛分、包 装制成成品活性炭