活性炭基礎(chǔ)知識(shí)教材

活性炭基礎(chǔ)知識(shí)主講人：彭加佳01活性炭的定義及作用02活性炭的發(fā)展歷史03活性炭的分類及應(yīng)用04影響活性炭的作用因素煤質(zhì)活性炭的定義活性炭是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)，由煤通過(guò)破碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。主要成分為碳，并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。具有很強(qiáng)的吸附性性能，為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。

活性炭的作用1.脫色和吸附。2.吸收各種氣體與蒸氣。3.色譜分析用。4.測(cè)甲醇、錫和硅的還原劑。5.粒狀物可用作催化劑的載體。中國(guó)活性炭的發(fā)展歷史1.第一階段使20世紀(jì)40年代以前，我國(guó)制藥工業(yè)，化學(xué)工業(yè)中使用活性炭量大，都用進(jìn)口貨，例如用Carboraffin牌的活性炭。2.第二階段自20世紀(jì)50年代初開(kāi)始，國(guó)產(chǎn)活性炭上市。1951年沈陽(yáng)和撫順的單管爐廠、青島的反射爐悶燒法廠、上好的電熱活化法廠，接著有氯化鋅活化法廠，1958年福建、杭州、廣州、煙臺(tái)、東北等地紛紛建廠。1966年太原山西化工廠從前蘇聯(lián)引進(jìn)斯列普活化法廠，成為當(dāng)時(shí)亞洲最大的活性炭生產(chǎn)廠，隨后我國(guó)陸續(xù)開(kāi)設(shè)數(shù)以百計(jì)的斯列普爐廠。此外，還有不少的轉(zhuǎn)爐、粑式爐等工廠?？偵a(chǎn)能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀(jì)80年代的近十萬(wàn)噸。

3.第三階段2003-至今，活性炭應(yīng)用于裝修污染治理，利用先進(jìn)的造孔技術(shù)將活性炭，使其具備與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu)，專用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡等所有對(duì)人體有害的氣體及空氣中的浮游細(xì)菌。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、殺菌、凈化等綜合功能，有效清除室內(nèi)環(huán)境污染成功應(yīng)用于裝修污染治理。活性炭的分類1.按原料來(lái)源分：（1）木質(zhì)活性炭

（2）

獸骨、血炭（3）礦物質(zhì)原料活性炭（4）其它原料的活性炭（5）

再生活性炭2.按制造方法分：（1）化學(xué)法活性炭（化學(xué)炭）（2）

物理法活性炭（3）

化學(xué)–物理法或物理–化學(xué)法活性炭3.按外觀形狀分：（1）粉狀活性炭（2）顆粒活性炭（3）

不定型顆料活性炭（4）圓柱形活性炭（5）

球形活性炭（6）

其它形狀的活性炭4.按材質(zhì)分：

（1）椰殼活性炭（2）木質(zhì)活性炭

（3）煤質(zhì)活性炭（4）果殼活性炭煤質(zhì)顆?；钚蕴窟x用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為原料，采用先進(jìn)的工藝精制而成，外觀為黑色不定型顆粒。具有空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大，吸附能力強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度高，床層阻力小，化學(xué)穩(wěn)定性能好，易再生，經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)。煤質(zhì)活性炭特點(diǎn)主要用于高端空氣凈化、生化毒氣、化學(xué)毒氣凈化（如芥子氣、沙林毒氣）、廢氣凈化、高純水處理、廢水處理、污水處理、水族、直飲水凈化、脫硫、廢氣處理、生活廢氣（甲醛等）凈化、水處理活性炭脫硝并可有效去除氣體與液體中的雜質(zhì)和污染物以及各種氣體分離和提純，還可廣泛用于各種低沸點(diǎn)物質(zhì)的吸附回收，脫臭除油等。應(yīng)用不同材質(zhì)活性炭的特點(diǎn)及應(yīng)用椰殼活性炭采用椰子殼為原料精制而成，外形為不定形顆粒，具有機(jī)械強(qiáng)度高，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大，吸附速度快，吸附容量高，易于再生，經(jīng)久耐用等特點(diǎn)。椰殼活性炭特點(diǎn)主要用于食品、飲料、酒類、空氣凈化和高純飲用水的除臭、去除水中重金屬、除氯及液體脫色，以及醫(yī)藥、味精化工等產(chǎn)品的脫色、除雜精制。也可以用于水的凈化處理。應(yīng)用果殼活性炭主要以果殼和木屑為原料，經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強(qiáng)度高、粒度均勻、孔隙節(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附性能強(qiáng)等特點(diǎn)。果殼活性炭特點(diǎn)主要用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業(yè)，對(duì)有機(jī)物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。能有效吸附水中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機(jī)污染以及有機(jī)溶劑的回收等。應(yīng)用木質(zhì)活性炭是以優(yōu)質(zhì)木材為原料，外形為粉末狀，經(jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質(zhì)活性炭，具有比表面積大，活性高，微孔發(fā)達(dá)，脫色力強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)較大等特點(diǎn)。木質(zhì)活性炭特點(diǎn)主要用于食品、酒類、油類、飲料、染料、化工、自來(lái)水凈化、污水處理、降COD、藥用活性炭等各種用途脫色。以及氣相吸附、有機(jī)溶劑回收（苯系氣體甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業(yè)中的丙酮回收）、雜質(zhì)和有害氣體去除，廢氣回收、煉油廠、加油站、油庫(kù)過(guò)量汽油回收。應(yīng)用影響活性炭的吸附因素1.活性炭吸附劑的性質(zhì)其表面積越大，吸附能力就越強(qiáng)；活性炭是非極性分子，易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì)；活性炭吸附劑顆粒的大小，細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對(duì)吸附也有很大的影響。2.吸附質(zhì)的性質(zhì)取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等。3.廢水PH值活性炭一般在酸性溶液中比在堿性溶液中有較高的吸附率。PH值會(huì)對(duì)吸附質(zhì)在水中存在的狀態(tài)及溶解度等產(chǎn)生影響，從而影響吸附效果。4.共存物質(zhì)

共存多種吸附質(zhì)時(shí)，活性炭對(duì)某種吸附質(zhì)的吸附能力比只含該種吸附質(zhì)時(shí)的吸附能力差。5.溫度溫度對(duì)活性炭的吸附影響較小。6.接觸時(shí)間應(yīng)保證活性炭與吸附質(zhì)有一定的接觸時(shí)間，使吸附接近平衡，充分利用吸附能力。活性炭的安全知識(shí)運(yùn)輸與裝卸活性炭在運(yùn)輸過(guò)程中，不得用鐵鉤拖拽，應(yīng)防止與堅(jiān)硬物質(zhì)混裝，不可強(qiáng)烈振動(dòng)、磨擦、踩、砸，嚴(yán)禁拋擲，應(yīng)輕裝輕卸，以減少炭粒破碎，影響使用。儲(chǔ)存應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼干燥處，防止內(nèi)外包裝袋破裂，防止受潮和吸附空氣中其它物質(zhì)，影響使用效果。嚴(yán)禁與有毒有害氣體或易揮發(fā)物質(zhì)混放，存放要遠(yuǎn)離污染源。嚴(yán)禁水浸活性炭屬于多孔性吸附類物質(zhì)，所以在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，都要絕對(duì)防止水浸，因水浸后，水填充了活性孔隙，減少了活性炭比表面與氣體的直接接觸，嚴(yán)重影響使用效果。防止焦油類物質(zhì)在使用過(guò)程中，應(yīng)禁止焦油類粘稠物質(zhì)進(jìn)入活性炭床，以免堵塞活性炭孔隙或遮蓋了活性炭展開(kāi)表面，使氣體不能與活性炭展開(kāi)表面接觸，失去應(yīng)用效果，如氣體中含有此類物質(zhì)，應(yīng)在氣體進(jìn)入活性炭床前進(jìn)行清除（最好有除焦設(shè)備）以達(dá)到好的應(yīng)用效果。防火活性炭在儲(chǔ)存或運(yùn)輸時(shí)，防止與火源直接接觸，以防著火。活性炭再生時(shí)避免進(jìn)氧并再生徹底，再生后必須用蒸氣冷卻降至800℃以下，否則溫度高，遇氧，活性炭自燃。使用裝填時(shí)應(yīng)先篩去因搬運(yùn)產(chǎn)生的碎粒與粉塵。然后層層均勻鋪開(kāi)，不得從進(jìn)料孔處直接倒