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①蒸汽、气体活化法。利用水蒸气或二氧化碳在850~900℃将碳活化。
②化学活化法。利用活化剂放出的气体,或用活化剂浸渍原料,在高温处理后都可得到活性炭。
③将炭基用过热蒸汽、氨、或空气共同加热至高温活化或将未碳化原料用氯化锌、氯化铵、氯化钙、硫酸、磷等浸渍后在低温碳化,再灼烧活化而得。净化用碳,在活化后需用酸或碱处理。
说明:活性炭本身是具有催化活性的物质。活性炭在氯化,脱氯化氢等的卤化,脱卤化,脱硫等反应以及氧化,烷烃的氧化脱氢,脱氢及分解,异构化等各种化学反应中呈现活性,并已在工业上使用。有关自由基的催化反应很多,估计表面积大且在活性炭表面存在有自由基、含氧官能团而且其电子性能优良是其具有催化性能的主要原因。预先引入表面官能团可制成各种改性的活性炭。
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),使它具有很大的内表面,比表面积为500~1700米2/克。这决定了活性炭具有良好的吸附性,可以吸附废水和废气中的金属离子、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,它的结构力求稳定,吸附所需能量小,以有利于再生。活性炭用于油脂、饮料、食品、饮用水的脱色、脱味,气体分离、溶剂回收和空气调节,用作催化剂载体和防毒面具的吸附剂。催化剂活性炭孔隙发达,比表面积大,尤以微中孔容积大而独具优点。椰壳活性炭催化剂,是在椰壳活性炭的碘质是900以上的基础上,而改性催化活性炭的碘值则达到1150以上,催化剂是一种很细小的炭粒有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭催化剂广泛应用于高纯度气体、液体、石化行业中作为催化剂载体。也可以用于石化行业脱硫、脱臭等应用。
煤基活性炭压块机系统优化改造方法探讨
活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的炭质吸附材料,其广泛应用于工业、农业、国防、交通、环境保护等领域,随着社会发展和人民生活水平的不断提高,尤其是近年来国家加强环境保护力度,国内外市场对活性炭的需求量日益扩大,逐年增长。而压块活性炭作为煤基活性炭一种主要类型产品,其生产应用也在不断扩展。压块机系统为压块活性炭生产核心装备,其设备运行效率、安全性、产品得率、能耗等直接关系企业安全生产及经济效益。基于此,本文主要对压块机系统的优化改造方法进行了研究探讨。
微波辐照活性炭/铁屑处理橡胶促进剂生产废水
通过微波辐照活性炭与废铁屑的混合物处理橡胶促进剂生产废水。考察了炭铁混合物投加量、炭铁质量比、废水初始pH值、微波功率和微波辐照时间等对废水COD去除率的影响。结果表明,工艺的最佳参数为:炭铁混合物投加量65 g/L,炭铁质量比2∶1,微波功率200 W,微波辐照5 min,此条件下的废水COD去除率为76%;反应的表观过程近似符合一级动力学规律,动力学方程为:ln(C0/C)=0.1012t+0.8887,速率常数k=0.1012 min-1,半衰期t1/2=6.85 min;橡胶促进剂生产废水的微波辐照活性炭/铁屑处理工艺比单纯微波辐照及活性炭/铁屑处理工艺有明显的优越性。
活性炭催化剂载体
Activated carbon catalyst support
指作催化剂载体的活性炭。活性炭细孔发达,且具有大的比表面积和热稳定性,故是优良的催化剂载体。通过将活性炭浸在金属盐的水溶液中等方法可使催化剂担载其上,为了使之均匀分散要用表面被氧化的活性炭,其作为担体的性能由细孔结构及表面化学结构所决定。表面酸性官能团以及自由基,电子授受能力等都能给予各种影响。将铂、钯等铂族催化剂担在活性炭上的催化剂对加氢反应,特别是有关氢的反应等具有优良的催化性能。活性炭中担载有微量过渡金属时,与单独使用金属时相比,氢表现出明显的可逆吸附现象,这被称之为溢出(Spillover)现象。
活性炭是一种多孔性的含炭物质,它具有高度发达的孔隙构造,是一种极优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多。而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成。其组成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其结构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
活性炭可由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原料。
活性炭是一种优良吸附剂,具有发达的内部孔隙结构和巨大的比表面积,已广泛应用于工业废水、废气和空气净化装置以及有机合成、食品和医药等工业,还应用于军工及高科技产业。
由不同原料制成的活性炭具有不同大小的孔径。由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。木质活性炭一般具有最大的孔隙半径,它们用于吸附较大的分子,并且几乎专用于液相中。煤质活性炭的孔隙大小介于两者之间。