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活性炭的作用

2024-11-10 22:15120

活性炭的作用

活性炭 是一种黑色粉状,巩义市鑫琪净水材料有限公司专业生产活性炭

丸状的无定形具有多孔的碳,主要成分为碳,还含少量氧、氢、硫、氮、氯。也具有石墨那样的精细结构,只是晶粒较小,层层间不规则堆积。具有较大的表面积(500~1000米2/克),有很强的吸附性能,能在它的表面上吸附气体、液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质的质量可接近于活性炭本身的质量。其吸附作用具有选择性,非极性物质比极性物质更易于吸附。在同一系列物质中,沸点越高的物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大,吸附量越大。反之,减压,升温有利于气体的解吸。常用于气体的吸附、分离和提纯,溶剂的回收,糖液、油脂、甘油、药物的脱色剂,饮用水及冰箱的除臭剂,防毒面具中的滤毒剂,还可用作催化剂或金属盐催化剂的载体。早期生产活性炭的原料为木材、硬果壳或兽骨,后来主要采用煤,经干馏、活化处理后得到活性碳生产方法有:①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850~900℃将碳活化。②化学活化法。利用活化剂放出的气体,或用活化剂浸渍原料,在高温处理后都可得到活性炭。 

    活性炭具有微晶结构,微晶排列完全不规则,晶体中有微孔(半径小于20[埃]=10-10米)、过渡孔(半径20~1000)、大孔(半径1000~100000),使它具有很大的内表面,比表面积为500~1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附废水和废气中的金属离子、有害气体、有机污染物、色素等。工业上应用活性炭还要求机械强度大、耐磨性能好,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。 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。


    活性炭材质: 活性炭其主要是以含炭量较高的物质制成,如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等。而以椰子壳为最常用的原料,在同等条件下,椰壳活性的活性质量及特其它特性是最好的,因其有最大的比表面。


    活性炭的成本:活性炭的成本如果按原料计算,最贵血液净化炭,其次属椰壳,木质量和煤质,但活性炭的深加工层次可以很多,相同产品的深加工不同也会造成成本的很大差异,客户主要还是要根据自己的实际应用情况选择相对应的活性炭产品。 生产过程:活性炭按生产方法可分物理水蒸气法和化学法生产,这里着重说一下物理水蒸气法的生产,一般生产分为两个过程,第一步,炭化,将原料在170 至600的温度下干燥,同量将其80%r有机组织炭化。第二步,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的温度(800至1000度),除去其所有可分解物,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力。不同的原料生产的活性炭具有不同的孔径,其中以椰壳为原料的活性炭的孔径最小,木质活性炭的也孔径一般较大,煤质活性炭的孔径介于两者间。活性炭孔径一般分为三类:大孔:1000-1000000A过渡孔:20-1000A微孔:20A 根据以上特性可以看出,针对不同的吸附对象,需选用相应的活性炭,以做到最好的性价比,因此,一般在液相吸附中,应选用较多过渡孔径及平均孔径较大的活性炭。


    活性炭应用:根据活性炭的吸附特点,活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体,还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体“苯“的回收)、贵重金属的回收及提炼(比如对黄金的吸收)。随着科学的发展,活性炭的用途也越来越广泛,随着国家对生态环境的重视,活性炭也了挥着越来越大的作用。


    吸附性; 吸附性质是活性炭的首要性质。活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状,按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类. 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。


    活性炭的发展; 随着工业的发展活性炭的用途不断扩大,需求量日益增长,尤其是活性炭新品种市场更是急需。目前,世界年生产活性炭约45万吨,我市的年生产能力为10万吨。在国际市场上占有一定的份额,具有关资料证明今后几年内国际市场的需求量以每年5%以上的速度增加,国内市场每年以8%以上的速度增加。但目前国内产活性炭的厂家大部分规模不大,新产品开发能力差,不能满足日益增长的市场需求,市场缺口很大。因此,我市在今后几年内将建成世界最大的活性炭生产基地。


    尽管我国的活性炭是世界上的生产大国,但并不是活性炭强国,我国的活性炭生产企业90%是小企业,木质活性炭尤其如此 ,年生产能力达到万吨的几乎没有,而在国外,活性炭生产主要集中于万吨以上的大型活性炭企业。我国由于企业规模小,生产装备既不先进又很难更新,由此导致活性炭新产品开发困难,产品品种少,不少优质、专用型和技术含量较高的活性炭仍然需要进口。所以,扩大规模、开发高中档产品将是我国活性炭企业的发展方向。


    中国经济的迅速成长,使中国成为活性炭消费的巨大的潜在市场,面对这块巨大的蛋糕,先期进入中国的跨国企业无疑将拥有巨大的优势。在国外活性炭企业生产停滞不前,纷纷向服务企业转型,向产业链的纵深方向发展时,跨国公司将会调整其战略部署,将低技术含量的、劳动密集型的生产部门转移到亚洲尤其是中国生产。而继续保持它们在技术和服务方面的优势,主导全球市场 。


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