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我国的水处理、净水处理用活性炭的制造方法

来源:巩义市国清净水材料有限公司 | 发布时间:2012/11/8 |

我国的水处理、净水处理用活性炭的制造方法多以ZnCl2作活化剂,火化炉为转炉。气体活化法(俗称物理活化法),将原料(果壳、精制无烟煤等)在有水蒸气、CO2或空气等活化气的情况下进行高温加热的情况下,整个制造过程包括:

  1、干燥:原料(果壳、精制无烟煤等)在120~130℃下脱水;

  2、炭化:加热温度在170℃以上时原料中有机物开始分解,到400~500℃炭化完毕;

  3、活化:果壳、精制无烟煤等中有机物炭化后有一部分残留在炭基本构造的微孔中,使微孔阻塞,在有活化气存在的情况下,残留炭氧化,与此同时炭基本构造也有一些烧损,使微孔扩大,得到多孔结构的无定形炭。

  活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状,

  按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类:

  (1)按IUPAC分: 微孔<1.0nm , 中孔1-25nm , 大孔>25nm。

  (2)按习惯分: 微孔<150nm ,中孔150-20000nm ,大孔>20000nm。

  由于这些孔隙,特别是微孔提供了巨大的表面积。

  微孔的孔隙容积一般只有0.25-0.9mL/g,孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500-1500m2/g,通常以BET法测算,也有称高达3500-5000m2/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中,因此除了有些大分子进不了外,微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g,表面积最高可达几百平方米,一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进入微孔的通道,又能直接吸附较大的分子。

  大孔的孔隙容积一般约为0.2-0.5mL/g,表面积只约0.5-2m2/g,其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去;二是作为催化载体时,催化剂常少量沉淀在微孔内,大都沉淀在大孔和中孔之中。

  所提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积,因此不能误认为:把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。

  很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物为流体,在一定温度和压力下被活性炭吸附,在高温低压下被吸附物又解吸出来,活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附,学术上又称为范德华吸附。

北京赛车pk10  化学性 :活性炭的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。

北京赛车pk10  活性炭不仅含碳,而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢,例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。

  这些灰分含量可经水洗或酸洗的处理而降低。

  活性炭中无机物成分

  催化性 : 活性炭在许多吸附过程中伴有催化性质,表现出催化剂的活性。

  例如活性炭吸附二氧化硫经催化氧化变成三氧化硫。

  由于活性炭有特异的表面含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使氯气和一氧化碳生成光气。

北京赛车pk10  由于活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性大增,例如载持钯盐的活性炭,即使没有铜盐的催化剂存在,烯烃的氧化反应也能催化进行,而且速度快、选择性高。

  由于活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内表面积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性,可作为催化剂的载体。例如,有机化学中加氢、脱氢环化、异构化等的反应中,活性炭是铂、钯催化剂的优良载体。

  水处理、净水处理用活性炭的具体制造方法如下:是将原料(果壳、精制无烟煤等)加热脱水、炭化及活化后得到。在制造过程中以活化过程最为重要,目前活性炭制造工艺中有药品活化法和气体活化法两种。

  药品活化法(化学活化法),在加热的情况下,用氯化锌、硫酸、磷酸等作活化剂,将原料浸在这些药品溶液中溶液中经低温炭化和高温活化而得。


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