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活性炭的作用
- 評論:0 瀏覽:3874 發布時間:2010/5/11
- 活性炭 是一種黑色粉狀,鞏義市鑫琪凈水材料有限公司專業生產活性炭 www.xqjscl.com
丸狀的無定形具有多孔的碳,主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯。也具有石墨那樣的精細結構,只是晶粒較小,層層間不規則堆積。具有較大的表面積(500~1000米2/克),有很強的吸附性能,能在它的表面上吸附氣體、液體或膠態固體;對于氣體、液體,吸附物質的質量可接近于活性炭本身的質量。其吸附作用具有選擇性,非極性物質比極性物質更易于吸附。在同一系列物質中,沸點越高的物質越容易被吸附,壓強越大溫度越低濃度越大,吸附量越大。反之,減壓,升溫有利于氣體的解吸。常用于氣體的吸附、分離和提純,溶劑的回收,糖液、油脂、甘油、藥物的脫色劑,飲用水及冰箱的除臭劑,防毒面具中的濾毒劑,還可用作催化劑或金屬鹽催化劑的載體。早期生產活性炭的原料為木材、硬果殼或獸骨,后來主要采用煤,經干餾、活化處理后得到活性碳生產方法有:①蒸汽、氣體活化法。利用水蒸氣或二氧化碳在850~900℃將碳活化。②化學活化法。利用活化劑放出的氣體,或用活化劑浸漬原料,在高溫處理后都可得到活性炭。
活性炭具有微晶結構,微晶排列完全不規則,晶體中有微孔(半徑小于20[埃]=10-10米)、過渡孔(半徑20~1000)、大孔(半徑1000~100000),使它具有很大的內表面,比表面積為500~1700米2/克。這決定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附廢水和廢氣中的金屬離子、有害氣體、有機污染物、色素等。工業上應用活性炭還要求機械強度大、耐磨性能好,它的結構力求穩定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、飲料、食品、飲用水的脫色、脫味,氣體分離、溶劑回收和空氣調節,用作催化劑載體和防毒面具的吸附劑。 物理特性: 活性炭是一種多孔徑的炭化物,有極豐富的孔隙構造,具有良好的吸附特性,它的吸附作用藉物理及化學的吸咐力而成的,其外觀色澤呈黑色。其成份除了主要的炭以外,還包含了少量的氫、氮、氧,其結構則外形似以一個六邊形,由于不規則的六邊形結構,確定了其多也體枳及高表面積的特點,每克的活性炭所具的有比表面相當于1000個平方米之多。
活性炭材質: 活性炭其主要是以含炭量較高的物質制成,如木材、煤、果殼、骨、石油殘渣等。而以椰子殼為最常用的原料,在同等條件下,椰殼活性的活性質量及特其它特性是最好的,因其有最大的比表面。
活性炭的成本:活性炭的成本如果按原料計算,最貴血液凈化炭,其次屬椰殼,木質量和煤質,但活性炭的深加工層次可以很多,相同產品的深加工不同也會造成成本的很大差異,客戶主要還是要根據自己的實際應用情況選擇相對應的活性炭產品。 生產過程:活性炭按生產方法可分物理水蒸氣法和化學法生產,這里著重說一下物理水蒸氣法的生產,一般生產分為兩個過程,第一步,炭化,將原料在170 至600的溫度下干燥,同量將其80%r有機組織炭化。第二步,活化,將第一步已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,制成成品。在吸熱反應過程中,主要產生CO及H2組合氣體,用以將炭化料加熱至適當的溫度(800至1000度),除去其所有可分解物,產生豐富的孔隙結構及巨大的比表面積,使活性炭具有很強的吸附力。不同的原料生產的活性炭具有不同的孔徑,其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑最小,木質活性炭的也孔徑一般較大,煤質活性炭的孔徑介于兩者間。活性炭孔徑一般分為三類:大孔:1000-1000000A過渡孔:20-1000A微孔:20A 根據以上特性可以看出,針對不同的吸附對象,需選用相應的活性炭,以做到最好的性價比,因此,一般在液相吸附中,應選用較多過渡孔徑及平均孔徑較大的活性炭。
活性炭應用:根據活性炭的吸附特點,活性炭主要用于除去水中的污染物、脫色、過濾凈化液體、氣體,還用于對空氣的凈化處理、廢氣回收(如在化工行業里對氣體“苯“的回收)、貴重金屬的回收及提煉(比如對黃金的吸收)。隨著科學的發展,活性炭的用途也越來越廣泛,隨著國家對生態環境的重視,活性炭也了揮著越來越大的作用。
吸附性; 吸附性質是活性炭的首要性質。活性炭具有像石墨晶粒卻無規則地排列的微晶。在活化過程中微晶間產生了形狀不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀,按一定方法計算孔隙的半徑大小可分為二類. 活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結構,又取決于化學組成。
活性炭的發展; 隨著工業的發展活性炭的用途不斷擴大,需求量日益增長,尤其是活性炭新品種市場更是急需。目前,世界年生產活性炭約45萬噸,我市的年生產能力為10萬噸。在國際市場上占有一定的份額,具有關資料證明今后幾年內國際市場的需求量以每年5%以上的速度增加,國內市場每年以8%以上的速度增加。但目前國內產活性炭的廠家大部分規模不大,新產品開發能力差,不能滿足日益增長的市場需求,市場缺口很大。因此,我市在今后幾年內將建成世界最大的活性炭生產基地。
盡管我國的活性炭是世界上的生產大國,但并不是活性炭強國,我國的活性炭生產企業90%是小企業,木質活性炭尤其如此 ,年生產能力達到萬噸的幾乎沒有,而在國外,活性炭生產主要集中于萬噸以上的大型活性炭企業。我國由于企業規模小,生產裝備既不先進又很難更新,由此導致活性炭新產品開發困難,產品品種少,不少優質、專用型和技術含量較高的活性炭仍然需要進口。所以,擴大規模、開發高中檔產品將是我國活性炭企業的發展方向。
中國經濟的迅速成長,使中國成為活性炭消費的巨大的潛在市場,面對這塊巨大的蛋糕,先期進入中國的跨國企業無疑將擁有巨大的優勢。在國外活性炭企業生產停滯不前,紛紛向服務企業轉型,向產業鏈的縱深方向發展時,跨國公司將會調整其戰略部署,將低技術含量的、勞動密集型的生產部門轉移到亞洲尤其是中國生產。而繼續保持它們在技術和服務方面的優勢,主導全球市場 。
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