活性炭的種類及用途重點(diǎn)

1、【詞語】 活性炭【全拼】: 【huóxìngtàn】【釋義】: 吸附能力很強(qiáng)的炭，是把硬木、果殼、骨頭等放在密閉的容器中燒成炭再增加其孔隙后制成的。防毒面具中用來過濾氣體，工業(yè)上用來脫色、使溶液純凈，醫(yī)藥上用來吸收胃腸中的毒素、細(xì)菌或氣體?；钚蕴渴莻鹘y(tǒng)而現(xiàn)代的人造材料，又稱碳分子篩。化學(xué)式：C。CAS：64365-11-3 EINECS: 264-846-4。自從問世一百年來，活性炭與蜂窩狀活性炭應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展，應(yīng)用數(shù)量不斷遞增?；钚蕴渴且环N黑色多孔的固體炭質(zhì)，由煤通過粉碎、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。普通

2、活性炭的比表面積在5001700m²/g間。具有很強(qiáng)的吸附性能，為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應(yīng)用場合不同，環(huán)?；钚蕴康姆N類很多，到目前為止尚無精確的統(tǒng)計(jì)材料，大約有上千個品種。按原料來源分：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)法活性炭按外觀形狀分：1. 粉狀活性炭2. 顆?；钚蕴?. 不定型顆料活性炭4. 圓柱形活性炭5. 球形活性炭6. 其它形狀的活性炭按孔徑分：大孔 半徑>20 000nm過

3、渡孔 半徑150 20 000nm微孔 半徑< 150nm 活性炭的表面積主要是由微孔提供的，按材質(zhì)分：椰殼活性炭果殼活性炭（包括杏殼活性炭、果核殼活性炭、核桃殼活性炭）木質(zhì)活性炭煤質(zhì)活性炭煤質(zhì)顆?；钚蕴窟x用優(yōu)質(zhì)無煙煤為原料，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)。水稻脫粒時產(chǎn)生的稻殼往往被當(dāng)做廢棄物扔掉，日本研究人員日前報(bào)告說，他們開發(fā)出了利用稻殼制造高性能活性炭的技術(shù)。日本長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)的齋藤秀俊教授在論文中指出，如果單純將稻殼加熱后制成炭，稻殼內(nèi)殘留的二氧化硅會阻礙其作

4、為活性炭發(fā)揮作用。但是將上述“稻殼炭”與氫氧化鉀和氫氧化鈉混合在一起，然后進(jìn)行熱處理，就可以成功去除二氧化硅。據(jù)測算，與普通活性炭相比，這種稻殼活性炭及其孔隙的表面積相當(dāng)于前者的2.5倍。活性炭纖維是以優(yōu)質(zhì)椰殼粉末活性炭為吸附材料，采用高分子粘結(jié)材料將其粘附在無紡布的基體之上而制成，可有效吸附各種工業(yè)廢氣，如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、氨氣、二氧化硫等。主要用于制作活性炭口罩，亦可作為鞋墊，廣泛用于化工、制藥、油漆等行業(yè)，防毒除臭效果顯著。粉狀活性炭以優(yōu)質(zhì)木炭為原料，經(jīng)特殊生產(chǎn)工藝精制而成，有物理法、化學(xué)法兩種。經(jīng)水蒸氣活化后，精制處理，粉碎而成。本品外觀為黑色粉末狀，在一般溶液下均不溶解。無臭無

5、味，具有表面積大吸附力強(qiáng)、純度高、濾速快、質(zhì)量穩(wěn)定，具有絮凝效應(yīng)和助濾效應(yīng)等特點(diǎn)。廣泛適用于食品、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。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)。主要用于食品、飲料、酒類、空氣凈化活性炭和高純飲用水的除臭、去除水中重金屬、除氯及液體脫色。并可廣泛用于化學(xué)工業(yè)的溶劑回收和氣體分離等。因椰殼活性炭比煤質(zhì)活性炭成本高許多，而且成品活性炭材質(zhì)一般不容易被普通大眾所識別。市場上常有不法銷售商利用消費(fèi)者無法識別材質(zhì)的弱點(diǎn)，用煤質(zhì)活性炭假冒椰殼活性炭

6、銷售，不管是民用還是工業(yè)用領(lǐng)域，此現(xiàn)象都較為嚴(yán)重。以下是簡單區(qū)分它們的幾個方法1、椰殼活性炭屬于果殼活性炭類別，其主要特點(diǎn)是密度小、手感輕，拿在手里的重量明顯比煤質(zhì)活性炭輕。相同重量的活性炭，椰殼活性炭體積一般大于煤質(zhì)活性炭。2、椰殼活性炭形狀一般為破碎顆粒狀、片狀，而成型活性炭，如柱狀、球狀活性炭，多為煤質(zhì)炭。3、因椰殼活性炭密度小，手感輕，因此可以將活性炭放到水里，煤質(zhì)炭一般沉底較快，而椰殼活性炭浮在水中的時間更長，隨著活性炭吸附水分子達(dá)到飽和，加重自身重量才會逐步全部沉入水底，當(dāng)活性炭全部沉底后，會看見每顆活性炭外面都包裹著一個小氣泡，晶瑩剔透，非常有趣。4、椰殼活性炭為小分子孔隙結(jié)構(gòu)，

7、將活性炭放到水里，其吸附水分子時所排空氣會產(chǎn)生許多非常細(xì)小的水泡（肉眼剛好能看見），密密麻麻的不停浮向水面。而煤質(zhì)活性炭一般為大分子孔隙結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生的氣泡也相對較大。凈化空氣用的活性炭的微孔直徑，必須是略大于有毒有害氣體分子直徑，才具備對有毒有害氣體的吸附能力。影響空氣凈化活性炭使用壽命的關(guān)鍵因素：使用環(huán)境中有害物質(zhì)的總量大小以及脫附的頻率。由于活性炭吸附有害氣體的質(zhì)量可以接近甚至達(dá)到其本身的質(zhì)量，而在普通家庭空間空氣中，有害氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于活性炭的使用量。因此，只要經(jīng)常將活性炭放置在太陽下爆曬，活性炭就可以長期使用。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

8、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)。并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。適用于制藥、石油化工、制糖、飲料、酒類凈化行業(yè)，對有機(jī)物溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面。果殼活性炭被廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水和廢水的深度凈化生活、工業(yè)水質(zhì)凈化及氣相吸附，如電廠、石化、煉油廠、食品飲料、制糖制酒、醫(yī)藥、電子、養(yǎng)魚、海運(yùn)等行業(yè)水質(zhì)凈化處理，能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機(jī)污染物，特別是致突變物(THM)的前驅(qū)物質(zhì)，達(dá)到凈化除雜去異味。還可用于工業(yè)尾氣凈化、氣體脫硫、石油催化重整，氣體分離、變壓吸附、空氣干燥、食品保鮮、防

9、毒面具、解媒載體，工業(yè)溶劑過濾、脫色、提純等。各種氣體的分離、提純、凈化；有機(jī)溶劑回收；制糖、味精、醫(yī)藥、酒類、飲料的脫色、除臭、精制；貴重金屬提煉；化學(xué)工業(yè)中的催化劑及催化劑載體。產(chǎn)品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。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)，孔隙結(jié)構(gòu)大，能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質(zhì)、雜質(zhì)。主要用于食品、酒類、油類、飲料、染料、化工、自來水凈化、污水處理、降COD、藥用活性炭等各種用途脫色。吸附特性活性炭是一種很細(xì)小的炭粒 有很大

10、的表面積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的表面積很大，所以能與氣體（雜質(zhì)）充分接觸。當(dāng)這些氣體（雜質(zhì)）碰到毛細(xì)管被吸附，起凈化作用?；钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的，活性炭的比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實(shí)可靠的，國內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測，現(xiàn)在國內(nèi)也被淘汰了。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法，國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測試方法為基礎(chǔ)的，請參看中國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測其實(shí)是比較耗費(fèi)時間的工作，由于樣品吸附能力的

11、不同，有些樣品的測試可能需要耗費(fèi)一整天的時間，如果測試過程沒有實(shí)現(xiàn)完全自動化，那測試人員就時刻都不能離開，并且要高度集中，觀察儀表盤，操控旋鈕，稍不留神就會導(dǎo)致測試過程的失敗，這會浪費(fèi)測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉Ρ确ǎ?，更重要的F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內(nèi)唯一完全自動化智能化的比表面積檢測設(shè)備，其測試結(jié)果與國際一致性很高，穩(wěn)定性也很好，同時減少人為誤差，提高測試結(jié)果精確性。活性炭對各氣體的吸附能力（單位：ml/cm3)：H2、 O2、N2、Cl、CO4.5 、35、11、494、97催化特性活

12、性炭在許多吸附過程中伴有催化反應(yīng)，表現(xiàn)出催化劑的活性。例如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò)合物的存在，對多種反應(yīng)具有催化劑的活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。由于活性炭和載持物之間會形成絡(luò)合物，這種絡(luò)合物催化劑使催化活性大增，例如載持鈀鹽的活性炭，即使沒有銅鹽的催化劑存在，烯烴的氧化反應(yīng)也能催化進(jìn)行，而且速度快、選擇性高。由于活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑的載體。例如，有機(jī)化學(xué)中加氫、脫氫環(huán)化、異構(gòu)化等的反應(yīng)中，活性炭是鉑、鈀催化劑的優(yōu)良載體。機(jī)械特性粒度：采用一套標(biāo)準(zhǔn)篩篩分法，求出留在和通過

13、每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。靜觀密度或堆密度：飲食孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。體積密度和顆粒密度：飲食孔隙容積而不飲食顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。強(qiáng)度：即活性炭的耐破碎性。耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。這些機(jī)械性質(zhì)直接影響活性炭應(yīng)用，例如：密度影響容器大??；粉炭粗細(xì)影響過濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生?；瘜W(xué)特性活性炭的吸附除了物理吸附，還有化學(xué)吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成?；钚蕴坎粌H含碳，而且含少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)開工的氧和氫，例如羰基、羧基、酚類、內(nèi)酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧

14、化物和絡(luò)合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗的處理而降低。主要作用1、脫色和過濾，使帶色液體脫色。2、吸收各種氣體與蒸氣。3、色譜分析用。4、測甲醇、錫和硅的還原劑。5、粒狀物可用作催化劑的載體主要用途1、家用活性炭空氣凈化：用活性炭擺放在室內(nèi)有效的吸收空氣中含有的甲醛二甲苯等有害物質(zhì)（特別是新裝修的房子），家具去異味：活性炭可適用于新買的家具放于櫥柜抽屜冰箱中.也可放在鞋子里面除臭味.汽車

15、除味：新車一般都含有很多的有害物質(zhì)難聞刺鼻的氣味，用活性炭可以有效的去除2、污水處理場排氣吸附3、飲料水處理4、電廠水預(yù)處理5、廢水回收前處理6、生物法污水處理7、有毒廢水處理8、石化無堿脫硫醇9、溶劑回收（因?yàn)榛钚蕴靠晌接袡C(jī)溶劑）10、化工催化劑載體11、濾毒罐12、黃金提取13、化工品儲存排氣凈化14、制糖、酒類、味精醫(yī)藥、食品精制、脫色15、乙烯脫鹽水填料16、汽車尾氣凈化17、PTA氧化裝置凈化氣體18、印刷油墨的除雜19、氣體分離：例如從城市煤氣中回收苯；從天然氣中回收汽油、丙烷和丁烷；用于處理費(fèi)托合成中的廢氣，以回收其中的烴類等。20、液相吸附：例如在制糖工業(yè)中用活性炭吸附法使糖

16、液脫色；在化學(xué)工業(yè)中用活性炭使有機(jī)物質(zhì)脫色；用活性炭凈化電鍍浴中的有機(jī)雜質(zhì)，以保證電鍍表面的質(zhì)量及用于廢水脫酚等。注意事項(xiàng)1.使用前要清洗去除粉塵，否則這些黑色的粉塵可能暫時會影響水質(zhì)的清潔度。但建議不要直接用新鮮的自來水沖洗，因?yàn)榛钚蕴康亩嗫紫兑坏┪酱罅孔詠硭械穆纫约捌追郏陔S后放置到過濾器中使用時對水質(zhì)造成的破壞，相信勿需我多言。2.靠平時簡單的清洗，是無法將活性炭的多孔隙中堵塞的雜物清潔干凈的。所以，務(wù)必定期更換活性炭，以免活性炭因“吸附飽和”而失去功效。且更換的時機(jī)最好不要等它失效以后再更換，如此方可確保活性炭能不斷地把水族箱水質(zhì)中的有害物質(zhì)去除。建議每月更換1-2次活性碳3.活

17、性炭的處理水質(zhì)的效率與其處理用量相關(guān)，通常為“用量多處理水質(zhì)的效果也相對好”。4.定量的活性炭被使用后，在使用初期應(yīng)該經(jīng)常觀測水質(zhì)的變化，并留意觀測結(jié)果，以作為多長時間活性炭失效而更換的時間判斷依據(jù)。5.在使用治療魚病的藥劑時，應(yīng)該暫時將活性炭取出，暫停使用。以免藥物被活性炭吸附而降低治療效果。6.活性炭在長期吸附有毒氣體時要，經(jīng)常拿出室外釋放。如果長時間吸附會自已把吸附的有毒氣體釋放出來?；钚蕴勘旧聿环纸庥卸練怏w，作用就像開窗，有毒室內(nèi)最重要的還是要多多開窗。注意事項(xiàng)1、運(yùn)輸與裝卸：活性炭在運(yùn)輸過程中，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、磨擦、踩、砸，嚴(yán)禁拋擲，應(yīng)輕裝輕卸，以

18、減少炭粒破碎，影響使用。2、儲存：應(yīng)儲存于陰涼干燥處，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。3、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、儲存和使用過程中，都要絕對防止水浸，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。4、防止焦油類物質(zhì)：在使用過程中，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表面，使氣體不能與活性炭展開表面接觸，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。5、防火：

19、活性炭在儲存或運(yùn)輸時，防止與火源直接接觸，以防著火。活性炭再生時避免進(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。6、使用：裝填時應(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，不得從進(jìn)料孔處直接倒入，以免使大小顆粒裝填不均，最終造成氣體偏流，影響使用效果。裝填結(jié)束，開車前應(yīng)先吹空，吹出活性炭表面粘附粉塵，避免開車后粉塵帶入后工段而影響正常生產(chǎn)。7、安全需知：濕的活性炭需要從空氣中除去氧，在安全密閉的容器內(nèi)氧的消耗會造成有毒的環(huán)境，假如工人進(jìn)到含有活性炭的容器內(nèi)適當(dāng)取樣或低含氧空間作業(yè)，應(yīng)遵守國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)規(guī)范。使用期限影響活性炭使用壽命的關(guān)鍵因素：

20、使用環(huán)境中有害物質(zhì)的總量大小以及脫附的頻率。由于活性炭吸附有害氣體的質(zhì)量可以接近甚至達(dá)到其本身的質(zhì)量，而在普通家庭空間空氣中，有害氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于活性炭的使用量。因此，只要經(jīng)常將活性炭放置在太陽下爆曬，活性炭就可以長期使用。世界公認(rèn)：活性炭為"萬能吸附劑"專家提示：活性炭吸附法去除室內(nèi)污染是目前應(yīng)用最廣泛、最成熟、最安全、效果最可靠、吸收物質(zhì)種類最多的一種方法?；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)良的物理、化學(xué)吸附劑，越來越受到人們的重視。高效環(huán)保活性炭包能夠吸附空氣中的甲醛、氨、苯、二甲苯、氡等室內(nèi)所有有害氣體分子，快速消除裝修異味，均勻調(diào)節(jié)空間濕度，對于居室、家具衣櫥、書柜、鞋柜、鞋內(nèi)、

21、冰箱、衛(wèi)生間、地板、魚缸、汽車、空調(diào)、電腦、辦公、賓館及娛樂場所，都有很好的效果，它是甲醛的克星，殺毒的專家。碘值：碘值是活性炭的一個性能差數(shù)，果殼，竹炭,煤制的碘值都在幾百，活性炭原料碘值從800,850,900,950,1000,1100mg/g等多種，吸附能力也不同！成本價格也不同！同碘值的活性炭也只有椰殼的效果最好。用手掂重量：上面已經(jīng)介紹過了，要想提高活性炭的吸附性能，只有盡可能多地在活性炭上制造孔隙結(jié)構(gòu)，孔隙越多，活性炭越酥松，相對密度也就會越輕，因此好的活性炭手感上會比較輕，在同等重量包裝的情況下，性能好的活性炭會比劣質(zhì)活性炭體積大許多?？礆馀荩簩⒁恍“鸦钚蕴客度胨校捎谒臐B透作用，水會逐漸浸入活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)中，迫使孔隙中的空氣排出，從而產(chǎn)生一連串的極為細(xì)小的氣泡，在水中拉出一條細(xì)小的氣泡線，同時會發(fā)出絲絲的氣泡聲，十分有趣。這種現(xiàn)象發(fā)生得越劇烈，持續(xù)時間越長，活性炭的吸附性就越好。看脫色能力：活性炭吸附能力的另一個表現(xiàn)就是脫色能力，活性炭具有能將有色液體變成淺色或無色的神奇能力，這其實(shí)就是因?yàn)榛钚蕴课搅擞猩后w里的色素分子的原因造成的。正因?yàn)榛钚蕴康倪@種特性，被廣泛應(yīng)用于制糖工業(yè)領(lǐng)域中紅糖變白糖的生產(chǎn)過程中。取