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柱状活性炭是如何应用在这些领域
活性炭具有孔隙发达这一特性,多用于净水行业。而柱状活性炭作为非常畅销的一种,今天我们就来了解一下柱状活性炭。
柱状活性炭是以优质煤、椰壳、木屑等为原料经过精加工生成,广泛应用与有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。那么柱状活性炭是如何作用在这些领域呢?
柱状活性炭是如何应用在这些领域
一、柱状活性炭的气体处理
废气处理活性炭是以优质太西煤和金山煤为原料,经过破碎、炭化、活化、精制等严格工艺处理而成。它具有比表面积大、孔结构发达、孔隙分布合理、吸附能力强、颗粒分布均匀、耐磨性高等特点。用于化工原料气、化工合成气、制药工业气、饮料二氧化碳气体及氢气、氮气、氯化氢、乙烃、乙烷、裂解气、惰性气体等的净化。它还用于去除空气中的污染物以及分离和净化混合气体。
柱状活性炭是如何应用在这些领域
活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成,其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构,其微晶结构的层间距在0.34~0.35nm之间,间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种微晶结构称为非石墨微晶,绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则,可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。 [5]活性炭中的微孔比表面积占活性炭比表面积的95%以上,在很大程度上决定了活性炭的吸附容量。中孔比表面积占活性炭比表面积的5%左右,是不能进入微孔的较大分子的吸附位,在较高的相对压力下产生毛细管凝聚。大孔比表面积一般不超过0.5m2/g,仅仅是吸附质分子到达微孔和中孔的通道,对吸附过程影响不大。 [5]
化学活化法就是通过将各种含碳原料与化学药品均匀地混合后,一定温度下,经历炭化、活化、回收化学药品、漂洗、烘干等过程制备活性炭。磷酸、氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸、碳酸钾、多聚磷酸和磷酸酯等都可作为活化试剂,尽管发生的化学反应不同,有些对原料有侵蚀、水解或脱水作用,有些起氧化作用,但这些化学药品都可对原料的活化有一定的促进作用,其中常用的活化剂为磷酸、氯化锌和氢氧化钾。化学活化法的活化原理还不十分清楚,一般认为化学活化剂具有侵蚀溶解纤维素的作用,并且能够使原料中的碳氢化合物所含有的氢和氧分解脱离,以 H2O、CH4等小分子形式逸出,从而产生大量孔隙。此外,化学活化剂能够抑制焦油副产物的形成,避免焦油堵塞热解过程中生成的细孔,从而可以提高活性炭的收率。 [2
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