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活性炭的使用办法和用量

活性炭活性炭就是一种黑色粉状,粒状或丸状得无定形具有多孔得碳,主要成分为碳,还含少量氧.氢. 硫、氮、Mo也具有石墨那样得精细结构,只就是晶粒较小,层层间不规则堆积。

具有较大得表面积(500-1000米2/克),有很强得吸附性能,能在它得表面上吸附气体■液体或胶态固体;对于气体、液体,吸附物质得质量可接近于活性炭本身得质量。

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,沸点越高得物质越容易被吸附,压强越大温度越低浓度越大,吸附量越大。

反之,减压,升温有利于气体得解吸。

常用于气体得吸附、分离与提纯,溶剂得回收,糖液、油脂、甘油、药物得脱色剂,饮用水及冰箱得除臭剂,防毒面具中得滤毒剂,还可用作催化剂或金属赴催化剂得载体。

早期生产活性炭得原料为木材、硬果壳或兽骨,后来主要采用煤,经干憎、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850一900C将碳活化。

②化学活化法。

利用活化剂放出得气体,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),使它具有很大得内表面,比表面积为500_1700米2/克。

这决定了活性炭具有良好得吸附性,可以吸附废水与废气中得金属离子.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,它得结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。

活性炭用于油脂、饮料、食品.饮用水得脱色、脱味,气体分离、溶剂回收与空气调节,用作催化剂载体与防毒面具得吸附剂。

活性炭脱色效果在水中最强,有机溶剂中较弱。

一般加0、1-3%(W /V),搅拌30~60分钟,活性炭得粒度对脱色时间有影响,而且不同生产厂家,不同加工方法生产得活性炭,脱色效果相差很大。

脱色温度与PH要根据您产物得性质,通过试验确定了。

⑴活性碳一般使用温度就是75-80度比较好;(2)活性炭脱色效果在水中最强,在强极溶剂中使用效果也不错,在非极性溶剂中效果较差;(3)—般情况下,在pH3-6条件下使用较好;(4)—般情况下,加入量为千分之一至三(or5);(5)脱色时间一般为30-60min;(6)S性碳得种类型号很多,比如糖用碳,油用碳等,要选择一种适合您使用得活性碳。

注意事项:(i)切不可在沸腾得溶液中加入活性炭,那样会有暴沸得危险。

(2)用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入,因为有色杂质虽可溶于沸腾得溶剂中,但当冷却析出结晶体时,部分杂质又会被结晶吸附,使得产物带色,所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入。

活性炭使用须知一、吸附分离原理在两相介面上,一相中得物质或溶解在其中得溶质向见一相转移与积聚,使两相中物质浓度发生变化得过程称为吸附过程,既可以发生在液固介面,也可以发生在气固介面上。

能够将其她物相中得某一组分有选择性地富集到自身表面得物质称为吸附剂,被吸附得物质称为吸附质。

所谓介面,通俗地讲也就就是表面,因此'吸附其实可以瞧成一种表面现象,吸附剂得吸附性能与其表面特性有密切得关系。

例如比表面积。

比表面积越大『吸附能力越强,通常比表面积随物质多孔性得增大而增大。

典型得吸附分离过程包含四个步骤:首先,将待分离得料液(或气体)通入吸附剂中;其次,吸附质被吸附到吸附剂表面,此时吸附就是有选择性得;第三,料液流出;第四,吸附质解吸回收后,将吸附剂再生。

根据吸附剂与吸附质之间存在得吸附力性质得不同,可将吸附分为成物理吸附、化学吸附与交换吸附三种类型。

二、活性炭得制造活性炭作为一种价廉易得得固体吸附剂,在实际生产生活中均得到广泛应用。

°活性炭就是用含碳为主得物质,如煤、木屑、果壳以及含碱得有机废渣等作原料,经高温炭化与活化制得得疏水性吸附剂。

其制造过程大致分为三步:1.干燥:原料在120_130t:情况下脱水。

2•茨化:加热温度在170°C^上时原料中有机物开始分解倒400一600C时炭化分解完毕。

3、活化:原料中得有机物茨化后,残图在炭基本结构得微孔中,使微孔堵塞。

在高温条件下通入活化气,在缺氧情况下使残留炭发生水煤气反应丿吏微孔扩大,得到多孔结构得活性炭。

三. 活性炭得分类由于原料来源、制造方法、外观形状与应用场合不同,活性炭得种类(品种)很多,到目前为止尚无精确得统计材料,估计世界上活性炭品种不下千种。

1.按原料来源分1> i木质活性炭木质活性炭就是指由木材、农作物秸杆、竹材及其加工废弃物与果壳为原料制造得活性炭产品。

「2兽骨、血炭T用嘉、' 血为原料,按照一定方法制成得炭(有得含碳量只有百分之十几)也具有不差得吸附性能,严格意义上来说这种产品不能算作活性炭。

但人们往往也习惯把它称作活性炭。

1.3矿物质原料活性炭这一类活性炭主要就是指由各种煤与石油及其加工产物(包括煤焦油、煤沥青、煤半焦、石油炷类、石油渣油.石油沥表、石油焦等)为原料制成得活性炭。

1.4其它原料得活性炭为了科学研究与特殊用途得需要以及扩大活性炭原料来源,也可以用合成树鲂、废橡胶、废塑料、生活与工业垃圾中得有机物等为原料制造活性炭。

现在还有用金属碳化物为原料,将金属除去而制造中孔特别发达得活性炭。

1.5再生活性炭为了充分利用资源,许多在不同场合对已经使用过且己失去吸附活性炭经过不同方法得加工又恢复了全部或部分吸附性能,逬行重复使用。

使失去吸附性能得活性炭复吸附活性得过程叫活性炭再生,经过再生过程加工得活性炭叫再生活性炭。

再生方法有热再生、化学洗脱. 溶剂萃取再生.生物再生等。

2、按活化控制方法分2、1化学法活性茨(化学炭)将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理,制取活性炭得方法叫化学法。

用化学法生产得活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。

可以作为化学法得化学药品又称作活化剂,活化剂有氯化锌、氯化钙■碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等,总之许多酸、硕、盐都可以用作活化剂,主要从活性炭得性能与经济性来考虑采用何种活化剂。

一般说来,化学炭得孔隙中次微孔、中孔(即孔直径或孔宽大于1> 5纳米得孔隙)较发达,主要用于液相吸附精制与溶剂回收得气相(蒸汽)吸附场合。

化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量非原料带入得元素得影响问题。

2、2物理法活性炭以炭为原料,用水蒸汽、二氧化碳、空气(主要就是氧)或它们得混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600-1000C)进行活化制取活性炭得方法叫物理法。

物理法制造得活性炭叫物理法活性炭,也称作物理炭。

—般说来物理炭得微孔(孔直径或孔宽小于1、5纳米得孔隙)发达,主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。

2、3化学“物理法或物理••化学法活性炭在了解化学炭与物理炭得同时,还应当提及化学-物理法或物理“化学法活性炭。

选用不同得原料与采用不同得化学法与物理法得组合可以对活性炭得孔隙结构进行调控,从而制取许多性能不同得活性炭。

这种化学“物理法或物理“化学法就是许多年来及今后相当长时期内,世界各国活性炭工作者非常关注得活性炭制取方法。

3、按外观形状分3、[粉状活性炭一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于0.175mm得活性炭通称粉状活性炭或粉状炭。

粉状炭在使用时有吸附速度较快,吸附能力使用充分等优点,但需专有得分离方法。

随着分离技术得逬步与某些应用要求得出现,粉状炭得粒度有越来越细化得倾向,有得场合已达到微米甚至纳米级。

3、2颗粒活性炭通常把粒度大于0.175mm得活性炭称作颗料活性炭。

颗料活性炭又分为下列几种:3.2.1不定型颗料活性炭不定型颗料活性炭一般由颗料状原料经炭化、活化,然后破碎筛分至需要粒度制成,也可以用粉状活性炭加入适当得粘结剂经适当加工而成。

3、2、2园柱形活性炭园柱形活性炭又称柱状炭,一般由紛状原料与粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。

也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。

柱状炭又有实心与中空之分,中空柱状炭就是柱状炭内有人造得一个或若干个有规则得小孔。

3、2、3球形活性炭球形活性炭故名思义就是园球形得活性炭,它得制取方法与柱状炭类似『但有成球过程。

也可以用液态含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成,还可以用粉状活性炭加粘结剂成球加工而成。

球形活性炭也有实心与空心球形活性炭之分。

3、3其它形状得活性炭除了粉状活性炭与颗粒活性炭两大类外,还有其她形状得,如活性炭纤维、活性炭纤维毯、活性炭布、蜂窝状活性炭、活性炭板等等。

4、按应用场合分前面己提及活性茨广泛应用于几乎所有国民经济部门与人们得日常生活,正因为如此,按活性炭应用场合进行分类就是很困难得,问题在于同一种活性炭可以应用于多种场合, 而某种场合又可以用多种活性炭达到相同得目得。

人们往往就是由应用来获得对活性茨得认识得, 所以往往在活性炭词语前冠以xxx活性炭,这也成为约定俗成得活性炭得模糊分类方法,如糖用活性炭、针剂活性炭.味精活性炭、净水活性炭等等。

四. 活性炭得特性活性炭在制造过程中,挥发性有机物去除后,晶格间生成得空隙形成许多形状与大小不同得细孔。

这些细孔壁得总表面积(即比表面积)一般高达500-1700m2/g,这就就是活性炭吸附能力强、吸附容量大得主要原因。

细孔构造随原料、活化方法、活化条件不同而异,一般可以根据细孔半径得大小分为3种大微孔:半径1000_100000?;2,过渡孔:20一2000?;3、小微孔:约20?。

一般来说,以煤为原料制造得活性炭通常采用以水蒸气或二氧化碳气体为介质得物理法活化,产品得形状以颗粒状为主,其孔径分布以微孔居多,更适合于吸附液相与气相中分子量与分子直径较小得物质,吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值与碘吸附值表示。

以木屑为原料制造得活性炭通常采取化学法活化,产品得形状以粉状为主, 其孔径分布可通过调节化学活化剂得配比来进行控制,比较灵活,既可以制造出孔径分布以微孔居多得产品,也可制造出孔径分布中孔(过渡孔)占较大比例得产品淇中后者比较适合于吸附液相中分子量与分子直径较大得物质,吸附性能指标以焦糖脱色率表示。

以果壳类为原料制造得活性炭通常采取以水蒸气或二氧化碳气体为介质得物理法活化,产品得形状以颗粒状为主,由于其特殊材质得因素,其孔径分布介于上述两类活性炭之间,因此其应用范围更为广泛,缺点就是受国内原材料得限制,成品较高。

五. 活性茨得性能指标活性茨产品得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得选择与应用都起到非常重要得作用。

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。

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