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顆粒活性炭是傳統(tǒng)的而當(dāng)代的人工合成原材料,又被稱為活性炭。自打面世一百年來(lái),活性炭主要用途日益拓展,運(yùn)用總數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)。活性炭是具備大比表面積及很強(qiáng)吸咐和褪色工作能力的一種碳素廠原材料。顆粒活性炭其外型呈粉末狀,顆粒狀或丸狀的不定形的、具備多孔材料,顆?;钚蕴?,孔內(nèi)表間隙總面積非常大,顆?;钚蕴?jī)r(jià)格,對(duì)一些汽體有優(yōu)良的粘附功效。通常由木料、硬果核(如椰殼)或獸皮等經(jīng)干法脫硫并且用過熱蒸汽在高溫(800~900℃)下解決而得]?;钚蕴拷Y(jié)構(gòu)類型因?yàn)榧{米微晶碳是不規(guī)律排序,在交叉式聯(lián)接中間有細(xì)孔,在活性的時(shí)候會(huì)造成碳安排缺點(diǎn)。其極大的內(nèi)部表面積彌漫著小容積的小孔,美麗動(dòng)人的質(zhì)量讓人心動(dòng),這種因素因其特有的吸收力而在管理科學(xué)和工業(yè)化中發(fā)生了改革。因?yàn)榛钚蕴烤邆浜芨叩奈⒖装宥?,因?克活性炭可給予600至1200平方英寸的表面積?;钚蕴康募?xì)孔合理半徑一般為1-10000nm,小孔半徑在2nm下列,銜接孔半徑一般為2-100nm,大孔半徑為100-10000nm。小孔容量一般為0.15-0.90mL/g,銜接孔總面積一般為0.02-0.10mL/g;大孔容量一般為0.2-0.5mL/g。
顆?;钚蕴渴且环N經(jīng)特殊處理的炭,將有機(jī)原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然后與氣體反應(yīng),表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達(dá)的結(jié)構(gòu) (此過程稱為活化)。由于活化的過程是一個(gè)微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點(diǎn)狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無(wú)數(shù)細(xì)小孔隙?;钚蕴勘砻娴奈⒖字睆酱蠖嘣?~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應(yīng)用,幾乎都基于活性炭的這一特點(diǎn)。顆?;钚蕴扛鶕?jù)活性炭的外形,通常分為粉狀和粒狀兩大類。粒狀活性炭又有圓柱形、球形、空心圓柱形和空心球形以及不規(guī)則形狀的破碎炭等。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,批發(fā)椰殼顆?;钚蕴?,出現(xiàn)了許多活性炭新品種,如炭分子篩、微球炭、活性炭納米管、活性炭纖維等。顆?;钚蕴渴怯墒⒕?、單一平面網(wǎng)狀碳和無(wú)定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構(gòu)成活性炭的主體部分。活性炭的微晶結(jié)構(gòu)不同于石墨的微晶結(jié)構(gòu),其微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達(dá)2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨,這種微晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的微晶排列較有規(guī)則,可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀微晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征?;钚蕴康目讖椒植挤秶軐?,從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類:孔徑小于2nm為微孔,孔徑在2~50nm為中孔,孔徑大于50nm為大孔。
品質(zhì)好的活性炭必須具備以下幾個(gè)方面的要求:碘值高、水份低、比表面積大。顆?;钚蕴渴且环N多孔的含碳物質(zhì),煤質(zhì)顆?;钚蕴?,其發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)使它具有很大的表面積,所以很容易與空氣中的有毒有害氣體充分接觸,活性碳孔周圍強(qiáng)大的吸附力場(chǎng)會(huì)立即將有毒氣體分子吸入孔內(nèi),所以活性碳具有極強(qiáng)的吸附能力。而且炭粒中還有更細(xì)小的孔,這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,當(dāng)與氣體(雜質(zhì))充分接觸,當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管就被吸附,起到凈化空氣的作用。顆?;钚蕴繌V泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面,如石化行業(yè)的無(wú)堿脫臭、乙烯脫鹽水、催化劑載體、水凈化及污水處理;電力行業(yè)的電廠水質(zhì)處理及保護(hù);化工行業(yè)的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精制;食品行業(yè)的飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色;黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收;環(huán)保行業(yè)的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化;以及相關(guān)行業(yè)的木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發(fā)污染控制,各種浸漬劑液的制備等。
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