VOC处理

重新认识活性炭

2025-04-07 欧宝注册

  附效率高、化学稳定性高级长处而被大规模的应用在工农业出产的每个方面,如污水处理、气体净化、黄金提取、溶剂收回等。

  炭化/由固态碳质物(如煤、木材、硬果壳、果核、树脂等)在阻隔空气条件下经600~900℃高温炭化。

  活化/然后在400~900℃条件下用空气、二氧化碳、水蒸气或三者的混合气体进行氧化活化后取得。

  Ø磷酸活化法(pH 2-3)磷酸活化法的根本工艺包括木屑挑选、枯燥、磷酸溶液制造、混合(或浸渍) 、炭化、活化、收回、漂洗(包括酸处理和水洗)、离心脱水、枯燥与磨粉等工序,如出产颗粒活性炭还需添加捏合工艺。合适吸附碱性物质

  Ø物理法一般又称气体活化法 (pH 6-8)是将已炭化处理的质料在800 ~1000℃的高温下与水蒸气,烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO或空气等活化气体触摸,然后进行活化反响的进程。物理活化法的根本工艺进程最重要的包括炭化、活化、除杂、破碎(球磨)、精制等工艺,制备进程清洁,液相污染少。

  Ø碱性活化法KOH、K2CO3等碱性活化剂制备的活性炭外表以碱性基团为主,合适于吸附酸性物质。

  活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分所组成,其间石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构,其微晶结构的层距离在0.34~0.35nm之间,空隙大。即便温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种微晶结构称为非石墨微晶,绝大部分活性炭归于非石墨结构。石墨型结构的微晶摆放较有规矩,可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有兴旺的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径散布表征。活性炭的孔径散布规模很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。

  活性炭中的微孔比外表积占活性炭比外表积的95%以上,在很大程度上决议了活性炭的吸附容量。中孔比外表积占活性炭比外表积的5%左右,是不能进入微孔的较大分子的吸附位,在较高的相对压力下发生毛细管凝集。大孔比外表积一般不超越0.5m2/g,仅仅是吸附质分子抵达微孔和中孔的通道,对吸附进程影响不大。

  活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭外表也有必定的化学结构。活性炭吸附功能不只取决于活性炭的物理(孔隙)结构,并且还取决于活性炭外表的化学结构。在活性炭制备进程中,炭化阶段构成的芳香片的边际化学键开裂构成具有未成对电子的边际碳原子。这些边际碳原子具有未饱满的化学键,能与比如氧、氢、氮和硫等杂环原子反响构成不同的外表基团,这些外表基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附功能。X 射线研讨标明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边际,发生含氧、含氢和含氮外表化合物。当这些边际成为首要的吸附外表时,这些外表化合物就改变了活性炭的外表特征和外表性质。活性炭外表基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性外表官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、苯酚等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性外表官能团首要有吡喃酮(环酮)及其衍生物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。磷酸等酸性活化剂制备的活性炭外表以酸性基团为主,对碱性物质吸附较好;KOH、K2CO3等碱性活化剂制备的活性炭外表以碱性基团为主,合适于吸附酸性物质;而选用CO2、H2O等物理活化办法制备的活性炭外表官能团整体呈中性。

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