活性炭吸附与脱附原理

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活性炭基础知识：

关于活性炭，我们所了解的并不多，那么活性炭的品种有哪些，各有何作用呢？活性炭是传统而现代的人造材料，又称碳分子筛。自从问世一百年来，活性炭与蜂窝状活性炭应用领域日益扩展，应用数量不断递增。由于原料来源 、制造方法、外观形状和应用场合不同，活性炭的种类很多，尚无精确的统计材料，大约有上千个品种。 活性炭分类方法：按材质分类、按形状分类、按用途分类。

一、活性炭按材质分类

1、椰壳炭

椰壳活性炭以海南、东南亚等地的优质椰子壳为原料，原料经过筛选、水蒸气碳化后精制处理，然后再经除杂、活化筛分等系列工艺制作而成。椰壳活性炭为黑色颗粒状，具有发达的孔隙结构、吸附能力高、强度大、化学性能稳定、经久耐用。

2、果壳炭

果壳活性炭主要以果壳和木屑为原料，经炭化、活化、精制加工而成。具有比表面积大、强度高、粒度均匀、孔隙结构发达、吸附性能强等

特点。并能有效吸附水中的游离氯、酚、硫、油、胶质、农药残留物和其他有机污染以及有机溶剂的回收等。适用于制药、石油化工、制糖、饮料、酒类净化行业，对有机物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理等方面。果壳活性炭被广泛应用于饮用水、工业用水和废水的深度净化生活、工业水质净化方面。

3、木质炭

木质炭是以优质木材为原料，外形为粉末状，经高温炭化、活化及多种工序精制而成木质活性炭，具有比表面积大，活性高，微孔发达，脱色力强，孔隙结构较大等特点，孔隙结构大，能有效吸附液体中的颜色等较大的各种物质、杂质。

4、柱状炭

采用优质木屑、木炭等为原料，经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成。制成的柱状活性炭比传统的煤质柱状炭灰份低、杂质少、孔径分布合理，达到最大吸附与脱附，从而大大提高产品的使用寿命（平均2-3年），是普通煤质炭的1.4倍。

5、煤质炭

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该品选用优质无烟煤作为原料精制而成，外形分别为柱状、颗粒、粉末、蜂窝状、球形等形状，具有强度高，吸附速度快，吸附容量高，比表面积较大，孔隙结构发达，孔隙大小在于椰壳活性炭和木质活性炭之间。主要用于高端空气净化、废气净化、高纯水处理、废水处理、污水处理等。

二、活性炭按照按外观形状分类

1、粉状活性炭

一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于0.175mm的活性炭通称粉状活性炭或粉状炭。粉状炭在使用时有吸附速度较快，吸附能力使用充分等优点，但需专有的分离方法。随着分离技术的进步和某些应用要求的出现，粉状炭的粒度有越来越细化的倾向，有的场合已达到微米甚至纳米级。

2、颗粒活性炭

通常把粒度大于0.175mm的活性炭称作颗料活性炭。不定型颗料活性炭一般由颗料状原料经炭化、活化，然后破碎筛分至需要粒度制成，也可以用粉状活性炭加入适当的粘结剂经适当加工而成。

3、圆柱形活性炭

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圆柱形活性炭又称柱状炭，一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。柱状炭又有实心和中空之分，中空柱状炭是柱状炭内有人造的一个或若干个有规则的小孔。

4、球形活性炭

球形活性炭顾名思义是园球形的活性炭，它的制取方法与柱状炭类似，但有成球过程。也可以用液态含碳原料经喷雾造粒、氧化、炭化、活化制成，还可以用粉状活性炭加粘结剂成球加工而成。球形活性炭也有实心和空心球形活性炭之分。

5、其它形状的活性炭

除了粉状活性炭和颗粒活性炭两大类外，还有其他形状的，如活性炭纤维、活性炭纤维毯、活性炭布、蜂窝状活性炭、活性炭板等等。

三、活性炭按用途的分类

1、溶剂回收用煤质颗粒活性炭

以天然优质煤为原料，采用物理活化法精制而成，黑色颗粒状、无毒无味、孔隙发达，三类孔分布合理，具有较强的吸附能力。在较宽的浓度范围内对大多数有机溶剂蒸汽有较强的吸附能力，广泛适用于废气处理粉尘处理噪音处理

苯、二甲苯、醚、乙醇、丙酮、汽油、三氯甲烷、四氯甲烷等有机溶剂回收。

2、净水用活性炭

以优质天然原料（煤质、木质、果壳等），采用物理活化法精制而成，为黑色颗粒状（或粉状），无毒无味，具有吸附能力强，过滤速度快等优点，能有效吸附液相中小分子结构和大分子结构的不良物质，广泛应用于饮用水的提纯净化及工业废水、污水、江河污水水质的除臭净化、深度改良。

3、空气净化用活性炭

以优质煤为原料，采用催化活化精制而成，黑色柱状颗粒，无毒无味，具有吸附能力强，易于解吸等特点，广泛应用于气相吸附的溶剂回收、室内气体净化、工业废气治理、烟气净化以及毒气防护等。

4、脱硫用煤质颗粒活性炭

采用优质天然煤为原料，采用物理活化法精制而成，黑色颗粒状、无毒无味，具有较大的硫容量，脱硫效率高、机械强度好、穿透阻力小易于再生等特点。广泛适用于热电厂、石油化工、煤气、天然气等气体脱硫。

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5、精脱硫活性炭

以优质柱状活性炭为载体，载入特种催化剂及催化助剂，经干燥、筛选包装而成的高效高精度气相常温精脱硫剂，主要适用于合成氨、甲醇、甲烷、食品二氧化碳、聚丙烯等生产工艺中精脱硫，也可用于煤气、天然气、氢气、氨气等气体精制脱氯、脱硫。可使气体中的硫含量脱到0.05mg/Nm3

6、防护用颗粒活性炭

选用优质原料（煤质、果壳），采用物理活化法精制而成的颗粒状活性炭做载体，以先进的工艺设备、严格控制的特殊工艺条件制造的触媒载体炭。孔径分布合理、耐磨强度高，广泛应用于光气合成，聚氯乙烯合成、醋酸乙烯合成等工业中的触媒载体以及有效防护氨、硫化氢、二氧化硫、一氧化碳、氢氰酸、光气、苯系列物等有毒气体防护。活性炭吸附原理：

根据吸附过程中，活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。在吸附过程中，当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附；当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质废气处理粉尘处理噪音处理