當(dāng)前位置：首頁 ? 活性炭耗材
活性炭具有吸附分離的作用，利用活性炭作為吸附劑具有較強(qiáng)的脫除痕量物質(zhì)的能力和良好的選擇性，能把把結(jié)構(gòu)類似、物化性質(zhì)接近的物質(zhì)分開。
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吸附分離過程在石油、化工、冶金、食品和醫(yī)藥等行業(yè)中已得到廣泛的應(yīng)用，在保護(hù)環(huán)境、控制污染方面也發(fā)揮著越來越重要的作用，吸附分離日益成為完整、獨(dú)立的單元操作。
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活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)和極大內(nèi)表面積的人工炭材料制品， 達(dá) 通常其孔容積達(dá) 0.2 ～1.0 cm 3 /g 、 比積 表面積 400 ～1000 m 2 /g。 吸附作用是活性炭的最顯著的特征之一 ， 它可以從氣相或液相中吸附各種物質(zhì)。
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活性炭的特性
? ? 高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的內(nèi)表面積；
? ? 表面上含有( 或可附加上) 多種官能團(tuán)( 以增加活性點(diǎn)) ；
? ? 具有催化性能；
? ? 性能穩(wěn)定，可在不同溫度、酸堿度中使用；
? ? 可以再生
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? ? 近乎“萬能”的活性炭得到日益廣泛的應(yīng)用
? ? 傳統(tǒng)應(yīng)用－ 食品和醫(yī)藥脫色、除味，防毒面具
? ? 大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用： 有機(jī)合成工業(yè)中作為催化劑和載體
? ? 溶劑的精制、回收與分離
? ? 防除原子能設(shè)施放出的放射性物質(zhì)…
? ? 近年來在環(huán)境保護(hù)方面：
? ? 凈化給水、污水處理
? ? 凈化空氣并除去生產(chǎn)中排出的有害氣體
? ? 綠色存儲(chǔ)電源： 超級(jí)電容器
? ? 目前世界活性炭年消費(fèi)量超過120 萬噸
? ? 年增長速度 ～15%
? ? 西方部分發(fā)達(dá)國家 量 環(huán)保人均活性炭年需求量 300 －400 克
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吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣凈化
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活性炭選型的原理
? ? 決定活性炭應(yīng)用性能的主要因素如下：
? ? 孔結(jié)構(gòu)： 孔形狀、尺寸及分布
? ? 表面化學(xué)： 表面官能團(tuán)的種類與數(shù)量
? ? 無機(jī)質(zhì)含量： 灰分、特別是成色離子、某些重金屬含量
? ? 形狀： 應(yīng)用途徑要求活性炭具有球、蜂窩、波紋等特殊形狀
? ?強(qiáng)度
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? ? 活性炭的吸附作用絕大部分是由微孔進(jìn)行的，
? ? 吸附量的大小受微孔量的多少支配
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? ? 大孔和中孔的作用不能忽視
? ? 只有少數(shù)微孔直接通向活性炭顆粒的外表面，在絕大多數(shù)情況下，活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)主要按下列方式排列：
? ? 大孔直接通向顆粒的外表面;
? ? 過渡孔是大孔的的分支;
? ? 微孔又是過渡孔的分支
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? ? 微孔的吸附作用應(yīng)以大孔的通道作用和中孔的過渡作用為條件
? ? 活性炭孔結(jié)構(gòu)的特異性意義
? ? 吸附過程中，吸附劑的孔徑與吸附質(zhì)分子或離子的幾何尺寸要匹配， 只有吸附質(zhì)分子或離子能進(jìn)入、充填的孔隙才是有效的孔隙，有效孔隙所對(duì)應(yīng)的孔徑分布（ 可幾孔徑 ）－ ?對(duì)吸附劑利用率最高的孔徑與吸附
? ? 質(zhì)分子直徑的比值是1.7 ～3.0，不同吸附質(zhì)的尺寸不同 ，對(duì)活性炭孔的要求各異。
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活性炭的表面化學(xué)
? ? 活性炭表面的氧化物及有機(jī)官能團(tuán)( 如羧基 、羰基、羥基、內(nèi)酯等)能使活性炭同時(shí)具備特殊的表面化學(xué)特性，這又賦予活性炭以特殊的化學(xué)吸附性能
? ? 活性炭表面含氧官能團(tuán)： 酚羥基、羧基、內(nèi)酯基、羰基、酸酐等
? ? 含氮官能團(tuán)可能存在形式： 酰胺基、酰亞胺基、乳胺基；類吡咯基、類吡啶基
? ? 活性炭表面性質(zhì)的意義
? ? 活性炭的各種用途對(duì)其表面官能團(tuán)種類與數(shù)量的要求不同
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? ?VOCs 凈化用活性炭的類型 （根據(jù)用途和吸附工藝劃分）
? ?油氣回收用顆粒活性炭
? ?溶劑回收用顆粒活性炭
? ?低濃度廢氣吸附濃縮用蜂窩狀活性炭
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油氣回收用活性炭的孔隙特征與指標(biāo)要求
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? ? 降壓( 抽真空) 解吸, ?需要“中孔 (>2nm) ?活性炭”
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溶劑回收用活性炭的孔隙特征與指標(biāo)要求
? ? 采用水蒸氣置換再生時(shí), ?再生速度較快, ?需要較多的 ?“亞微孔” ( 1.5 ～2.0nm) ?以及部分“中孔” (> 2nm);
? ? 當(dāng)采用熱空氣或氮?dú)獯祾咴偕鷷r(shí),?
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蜂窩狀活性炭的指標(biāo)要求
? ? 蜂窩活性炭用于低濃度VOCs 的吸附濃縮工藝；
? ? 摻加了一定量的粘合劑 ( 黏土、高嶺土、海泡石等) 擠壓成型；
? ? 目前市場上的蜂窩炭的比表面積一般在 400-600m2/g ；
? ? 吸附速度和脫附再生速度都較慢, ?只適用于低濃度的VOCs
結(jié)語
? ? 由于具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性能，活性炭在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，且范圍日益擴(kuò)大；作為最為經(jīng)典的氣體凈化技術(shù)， 吸附凈化法是目前工業(yè)有機(jī)廢氣治理的主流技術(shù)之一，可單獨(dú)用于VOCs凈化、也是各種組合治理技術(shù)的基本構(gòu)成；活性炭是吸附凈化的常用、核心材料，其作用發(fā)揮的前提是選擇了適宜的活性炭。
?來源：vocnews
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