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活性炭的应用领域

活性炭的应用领域

 

活性炭有多种分类方法,且在各种文献报道中都有所引用。常见的分类方法及称谓简述如下:
    1、按外观形状进行分类。一般分为五种。
(1)粉状活性炭。一般指粒径小于180μm(即0.18mm,对应的中国标准筛目为80目)的活性炭产品。
(2)颗粒活性炭。粒度分布>80目的活性炭,根据外形的不同,颗粒活性炭又可分为柱状炭、破碎状炭(分压块/压片破碎炭和直接破碎炭两类,又称无定型颗粒活性炭)、球形炭和中空微球炭几种。
(3)纤维状活性炭,又称为活性炭纤维。以纤维状含碳物质制成,又分为丝状、布状及毡状等几种。
(4)蜂巢状活性炭,或称蜂窝活性炭。
(5)活性炭成型物,又称为复合型活性炭。选择纸、无纺布、海绵、甚至蜂窝陶瓷等作基材,将活性炭粘附其上制成的各种形状、具特殊功能的复合型吸附材料。

 

2、按制造原料分类。一般有六种。

(1)煤质活性炭,又称煤基活性炭。系用各种原煤通过不同工艺制造的一大类活性炭产品的统称。煤质活性炭根据制造工艺的不同又可分为成型炭和原煤直接破碎炭两类。前者又可进一步细分为湿法成型炭(如加焦油、造纸黑液、淀粉糊等液态粘合剂制造的柱状炭、球炭、蜂窝炭等)和干法成型炭(如加入固体状沥青、淀粉、树脂粉等作粘合剂采用对辊成型工艺制成的压块、压片、压丸破碎炭或具规则外形的压丸状活性炭)。一般来说,成型炭可采用多种原煤混合来调整最终产品的孔隙分布特性,从而获得一些特殊的应用性能,而原煤直接破碎炭的孔隙分布特征80%以上已由原料决定了,故性能和用途较单一。
(2)木质活性炭。系用各种硬质木材、农作物废料、以及其它含木质纤维素的工农业废料为原料,通过化学法、物理法或物理–化学结合法制成的活性炭。
(3)果壳/果核类活性炭。如椰壳炭、杏核炭、桃核炭等。
(4)石油系活性炭。用石油沥青、石油焦等作原料,制成的活性炭产品。
(5)树脂类活性炭。用酚醛树脂、废的离子交换树脂等为原料,经特殊工艺制得的活性炭产品,有时将纤维炭亦归入此一类型中。
(6)其它的小品种活性炭产品。包括用动物血液制成的血炭,用动物骨骼制成的骨炭(但骨炭中碳元素非常少,主要成分为羟基磷酸钙),用各种原料制成的分子筛活性炭,用强碱与含碳原料制造的高表面积活性炭,采用有机高分子溶液经特殊工艺制成的铸型法活性炭,碳气凝胶活性炭等等。其中有些是生产量和用量很小,有些还处于实验室研究阶段,故一并归入小品种活性炭产品范畴。

3、按制造方法进行分类。一般分为两种。
(1)化学药品活化法活性炭。多采用氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等作活化剂。
(2)气体活化法活性炭。多数采用水蒸汽活化法,有时采用二氧化碳和空气活化。大生产中,实际上是这三种活化气体的混合活化过程。

4、按用途分类。一般分为三种。
(1)气相吸附活性炭。可用于排气处理、空气净化、溶剂回收、气体分离、脱臭、脱硫脱硝、工业原料气体精制、气相色谱填充剂、空气采样器、保鲜、臭氧脱除、香烟滤咀、天然气吸附贮存、军用和民用防毒面具等。
(2)液相吸附活性炭。自来水处理、纯净水制造、工业及生活污水的深度处理、脱色精制、血液净化、黄金回收、双层电容器电极用、药用炭等。
(3)触媒(催化剂)用活性炭。既可直接用作某此工业过程的催化剂(如光气合成、醋酸乙烯的合成等),更多的时候活性炭是用作催化剂的载体(如担载贵金属铂、铑、钯、钌、金等制成的铂炭、钯炭催化剂等)。

 

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