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卿

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[交流] 关于活性炭

看到有很多虫子说吸附的东西，这里有活性炭的一些资料介绍，可以看看，看了觉得有用就支持下哦

活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的。根据IUPAC的定义，活性炭的孔隙的半径大小可分为：大孔半径>20 000nm过渡孔半径150 ～20 000nm微孔半径< 150nm　　活性炭的表面积主要是由微孔提供的，微孔的孔隙容积一般为0.25～0.9vml/g, 孔隙数量约为1020个/g，全部微孔表面积约为500～1500m2/g,通常以BET法计算。活性炭从表观上分主要有两种：粉状活性炭: 粒度在1-150微米之间粒状活性炭: 有不定型颗粒状和挤压成型柱状颗粒两种，粒度在0.5-4mm之间
活性炭是如何发挥作用的呢？
　　活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
　　物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可可能保证杂质被吸收到孔径中。这也就是为什么我们通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的活性炭，从而适用于各种杂质吸收的应用。
　　除了物理吸附之外，化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子：水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有令人反感的味道和气味。
活性炭的孔结构与应用的关系怎样
活性炭常常应用于吸附分子，吸附性决定应用性，而吸附性和各种炭型的孔大小分布相关。以水蒸气活化的泥煤基、褐煤基和椰壳基粉状活性炭为例：　　泥煤基活性炭具有微孔和中孔，可供多种应用；　　褐煤基炭具中孔较多，而且还有较大的中孔，提供优良的可入性；　　椰壳基炭中主要是微孔，仅适用于低分子的去除。　　化学品活化的活性炭是非常多孔的，多在微孔和中孔范围，但是，比较水蒸气活化的活性炭、化学品活化的活性炭的孔表面是较少疏水性和较多负电荷。　　以挤压型和破碎型粒状活性炭为例：　　泥煤基挤压型活性炭能制成各种不同孔大小分布的品种。微孔为主的品种主要用于气相应用的黄金回收。既有微孔又有中孔的品种大都用于液相应用，如水纯化中吸附小分子和大分子的杂质。　　破碎型煤基炭兼有微孔和中孔，可供多种目的的应用。　　褐煤基或椰壳基的粒状活性炭与粉状炭一样具有相同的微孔和中孔结构。
活性炭有什么性能指标
活性炭产品的性能指标可分为物理性能指标、化学性能指标、吸附性能指标。三种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。　主要物理性能指标有：形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、耐磨强度、漂浮率等。　主要化学性能指标有：PH值、灰分、水分、着火点、未炭化物、硫化物、氯化物、氰化物、硫酸盐、酸溶物、醇溶物、铁含量、锌含量、铅含量、砷含量、钙镁含量、重金属含量、磷酸盐等。　主要吸附性能指标有：亚甲蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值、饱和硫容量、穿透硫容量、水容量、氯乙烷蒸汽防护时间、ABS值等。影响粉状活性炭应用的主要性质是什么应用粉状活性炭，尤其大量应用，最影响效果和成本的活性炭主要性质是：吸附量；可滤性或沉降性；堆积密度；粉末大小、水分、灰分、PH值和可溶物。
用过的活性炭怎样再生
再生是活性炭应用后的延伸工序，再生的方式随应用的具体情况而不同：有的边应用边再生，即边吸附边解吸；有的多次应用，合并再生；有的分散应用，集中再生。
再生方法可分为两大类：
（1）加热再生
   a、热空气再生-----以空气为脱附载体。
   b、水蒸气再生-----低沸点溶剂用一般蒸汽，高沸点溶剂用过热蒸汽。
  加热再生是常用的方法，过程如下：
干燥----加热到100~150摄氏度蒸发活性炭中的水分和一部分低沸点有机物；
碳化-加热到300~700摄氏度，挥发或分解一些有机物，有部分有机物碳化留在活性炭中。
活化---加热到700摄氏度以上，使留在活性炭中的碳和活化气体反应，逸出所生成的气态产物，重新造孔。
  冷却---活化后急冷以防氧化。
（2）无热再生
（3）移动床再生
（4）流化床再生
（5）加热再生
（6）生物再生
（7）催化废炭再生
（8）微波再生
（9）超生再生
（10）化学法再生
（11）用表面活化剂再生
  (12)废水处理炭再生

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