工業(yè)廢氣活性炭的孔隙結構
①孔隙結構的形態(tài)。工業(yè)廢氣活性炭的孔隙是在活化過程中，基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳(有時也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產(chǎn)生的孔隙，孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過程和方法等不同而有所差異，不同的孔隙結構能夠發(fā)揮出相應的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過渡孔，孔徑2~ 微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類，這個方案已被國際純粹與應用化學聯(lián)合會(International Union of Pure and Applied ，中孔 Chemistry，IUPAC)所接受。在活性炭中這三類大小不同的孔隙是互通的，呈樹 -大孔狀結構。
活性炭的孔道結構 通過高分辨透射電子顯微鏡研究表明，活性炭中的微孔是活性炭微晶結構中彎曲和變形的芳環(huán)層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙?？紫兜男螤钍切螒B(tài)各異的，使用不同的研究方法發(fā)現(xiàn):有些是一端封閉的毛細管孔或兩端敞開的毛細管孔，有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔)，還有一些是兩平面之間或多或少比較規(guī)則的狹縫狀孔、V形孔等。
杜比寧分類中大孔的內(nèi)表面能發(fā)生多層吸附，但在活性炭中，由于它的比例很小，所以大部分作為通路供吸附質分子進入吸附部位，但它可以決定吸附速率，因此在實際應用中也是很重要的。過渡孔在很多情況下和大孔相同，也是作為吸附質的通路從而支配吸附速率，但是過渡孔的作用卻不是單純的，它還可以作為不能進入微孔的大分子的吸附部位。
工業(yè)廢氣活性炭比表面積吸附現(xiàn)象發(fā)生在固體的表面，物體吸附能力的強弱很大程度上取決于比表面積的大小。有很多分析方法可以用來測定比表面積，其中常用的是BET法。此外還有流通法、液相吸附法、潤濕熱法。除此之外，通過置射線小角散射也能測定比表面積，但是BET法還是在測定活性炭比表面積方法中常用的。應用此法測定的活性炭的比表面積一般為1000m2/g。
活性炭的分類
根據(jù)制造方法、外觀形狀、用途功能以及孔經(jīng)大小的不同，可以將工業(yè)廢氣活性炭分為不同種類。從形態(tài)來看，可以分為顆粒活性炭和粉狀活性炭，而顆?；钚运岵婵煞譃闊o定形和定形兩大類;依據(jù)原料的不同，可以將活性炭分為焦木質、石油、煤質和樹脂活性炭;根據(jù)使用功能的不同又可以分為液體吸附、催化性能、氣體吸附活性炭;從制造方法來劃分，又分為物理法、化學法和物理化學生活性炭。
從外觀形狀上分類。

對于工業(yè)廢氣活性炭及其原料炭化物中所含有的揮發(fā)分數(shù)量的測定，通常采用的方法是將試樣放在鉑金坩堝中，避免與空氣接觸，在900℃下加熱7min，求出加熱減量占原試樣的百分比，并從該百分比中減去同時進行測定得到的水分值(干燥減量)以后，便得到試樣的揮發(fā)分含量，灰分(強熱殘分)的測定方法是將干燥過的試樣放在瓷坩堝中，并置于高溫電爐內(nèi)，將其溫度調(diào)至800~900℃對樣品進行灰化，殘留物質的質量分數(shù)作為灰分，固定碳確定是以干燥試樣作為，減去灰分與揮發(fā)分所得到的數(shù)值，
通常的活性炭由于是在溫度為900℃以上制得的，所以揮發(fā)分很少。另一方面，炭化溫度對原料炭化物的揮發(fā)具有很大影響。實驗表明，揮發(fā)分的含量隨著溫度的上升而減少，炭化反應在500℃以下劇烈進行，在600~700℃基本結束。固定碳含量在炭化反應結束的700℃以上基本不會再增加，該變化基本上與揮發(fā)分相對應，
灰分隨炭化得率的降低而增加。灰分是活性炭原料選擇方面的一個重要物標。原料中的無機成分在炭化過程中幾乎不減少而后殘留于木炭中，原料中的灰分含量即使只有1%，活性炭的灰分含量也將達到10%。由于于灰分不具有吸附能力，因此該單位質量的活性炭吸附能力要比灰分含量為零的活性炭的附能力下降10%左右。所以在活性炭的選擇過程中，盡可能選擇灰分含數(shù)量

臨朐縣海源活性炭廠，是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品20多個型號，覆蓋不同領域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營銷全國，質量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應有的貢獻，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質量的要求。

地址：山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
工業(yè)廢氣活性炭是一種用途十分廣泛的吸附劑，小孔徑的活性炭可用作氣體分離、回收溶劑蒸氣、冰箱脫臭劑、防毒面具中的吸附劑，大孔徑可用作脫色，清除溶液中的呈色物質，例如白糖、葡萄糖、酒類、油脂、醫(yī)藥、水的凈化等的脫色；催化劑。
1. 氣相吸附應用
工業(yè)廢氣活性炭的氣相吸附應用有很多，如與儲氫合金形成的復合材料可以在溫和條件下吸附氫氣或天然氣混合物，從而可以應用于煉油廠催化干氣中氫氣的吸附；城市天然氣用量隨時間變化而或高或低，通過高比表面積的活性炭吸附罐可以有效實現(xiàn)天然氣管道下游調(diào)峰，進而降低投資成本。除用于能源氣體的儲存外，美國、德國等發(fā)達國家還開發(fā)出了基于活性炭的，具有多次再生功能的新型織物，并將之應用于許多特殊服裝如飛行服、抗皺內(nèi)衣等的制造。
1）凈化室內(nèi)空氣：與室外空氣污染相比，室內(nèi)環(huán)境污染對健康的危害更為直接，是導致人們過敏、氣喘、疾病等的重要原因。室內(nèi)環(huán)境污染的污染源很多，包括建筑裝潢材料、廚房油煙、家具用品以及煙草煙氣等。隨著人們對家居環(huán)境的重視程度越來越高，室內(nèi)空氣凈化用活性炭的市場需求越來越大，因此適于室內(nèi)用的即效性活性炭空氣凈化裝置也將會得到普及［14］。根據(jù)室內(nèi)有毒氣體的種類和分子大小，經(jīng)過孔徑調(diào)控的活性炭可以特異性的將之去除，從而室內(nèi)污染?；瘜W噴涂方法只能暫時遮蓋或淡化污染物氣味，不能穩(wěn)定去除緩慢釋放的有害氣體。目前，民用活性炭的市場已超過10億元/年，競爭越來越激烈，但是暫沒有相關國家或行業(yè)質量標準，導致市場混亂，產(chǎn)品質量參差不齊。由中國林科院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所承擔的室內(nèi)空氣凈化活性炭的系列標準正在制定中，標準實施后將有效規(guī)范空氣凈化活性炭的市場。
2）電廠煙氣聯(lián)合脫硫、脫硝、脫汞：活性炭吸附脫硫、脫硝、脫汞是燃煤煙氣干法凈化技術的發(fā)展趨勢，尤其適用于缺水地區(qū)，目前國家相關部門正在編制電廠煙氣治理用吸附劑國家標準，今后這一類的產(chǎn)品將得到迅速發(fā)展?；钚蕴棵摿蚣夹g在國外已比較成熟，新的脫硫技術是在活性炭上負載鈷、鎳、釩、鎂等金屬以提高對二氧化硫的脫除性能。通用方法是先將金屬離子引入煤和木質材料表面，引入的方式一般為絡合或者離子交換，隨后再對原料進行炭化和活化。此外也有報道稱9%的碳酸鈉溶液改性的活性炭對硫化氫具有特異吸附選擇性。
3）油氣回收：隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車燃油揮發(fā)已成為空氣污染的重要源頭之一。研究表明：汽車總污染的40%左右來源于油氣揮發(fā)污染，這占到了尾氣排放污染的60%～70%。針對這個問題，國外科研工作者開發(fā)了具有吸附/脫附油氣功能的活性炭，并將之應用于汽車揮發(fā)性汽油回收，節(jié)約能源的同時還保護了環(huán)境。目前國外的活性炭正丁烷工作容量(BWC)已從幾年前的90～110g/L提高到150g/L，且高容量、低殘留的油氣回收用活性炭也在不斷開發(fā)當中。國內(nèi)企業(yè)對油氣回收活性炭的使用也已開始，如北京燕山石化煉油廠通過使用活性炭油氣回收裝置，在2006年就回收了高達288t的汽油，合人民幣約150萬。這僅僅是在油氣回收率為0.24%的條件下單個煉油廠的汽油回收效益，若放大到全國，每年排放到大氣中的油氣高達幾萬噸，對之進行有效回收將具有十分可觀的經(jīng)濟效益和環(huán)保效果。
4）吸附凈化有機廢氣：隨著全球工業(yè)化趨勢的加速，使用有機溶劑的行業(yè)及種類也越來越多，為防止這些溶劑在使用過程中直接排入大氣造成污染，進行回收或凈化處理?；钚蕴恳騼r格低廉，操作簡單等特性而被廣泛應用于有機溶劑的吸附?；钚蕴勘砻娑栊曰幚砗?，對高濃度貴重有機氣體進行吸附/解吸，避免有機溶劑在活性炭表面發(fā)生催化改性，導致回收的貴重有機溶劑無法重復使用。對于低濃度有機廢氣，建議使用負載金屬催化劑的活性炭，在吸附過程同時將有機溶劑催化降解為CO2和H2O，目前比較容易凈化到10－6濃度級別。隨著國家對環(huán)保和資源循環(huán)利用重視度的提高，活性炭整套回收有機溶劑系統(tǒng)的需求也必將越來越大。
5）空氣分離：富氧化學工業(yè)中存在的主要問題之一是如何從空氣中的分離出氧氣。雖然困難重重，但是以活性炭特異性吸附以實現(xiàn)氧氣的分離的研究早有報道，如通過化學蒸氣沉積法對活性炭的孔徑進行定向調(diào)控，制備成具有分子篩性能，孔徑均勻分布的活性炭，對空氣中的氧氣進行分離富集已在國外商業(yè)化中應用。
6）氫氣/甲烷的儲存：含能物質(如氫氣、天然氣)的有效儲存作為一種新型的節(jié)能技術而受到科技工作者的高度關注。在航天領域中應用的氫，都是在高壓下液化儲存的，不僅費用昂貴，而且非常不安全，因此研制在常溫和較低壓力下，方便、地儲存和釋放氫能的材料一直是科研人員追求的目標。近年來，國內(nèi)外學者開發(fā)了比表面積超大(3500m2/g)，孔徑小且分布均勻的超級活性炭作為儲存燃料氣體的載體，常溫和4MPa條件下可儲存2%；而在77K低溫條件下，采用3MPa就可吸氫5%。目前儲氫炭材料主要有單壁納米碳管(SWNT)、多壁納米碳管(NWNT)、碳納米纖維(CNF)、碳納米石墨、高比表面積活性炭、活性炭纖維(ACF)和納米石墨等。與上述儲氫材料相比，超級活性炭的優(yōu)點是儲氫量高、經(jīng)濟、解吸快、循環(huán)使用壽命長和易產(chǎn)業(yè)化，從而成為很具潛力的儲氫方法。

工業(yè)廢氣 活性炭物理法機理簡介
物理法通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N?等的混合氣)、CO:或空氣等作為活化氣體，在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過炭化的原材料接觸進行活化的過程。在這個過程中，具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面，使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開放并進一步擴大，某些結構因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑，工藝流程相對簡單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環(huán)境污染小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高，孔隙結構發(fā)達，應用范圍廣，因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對物理活化法的機理、工藝流程、裝置設備及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進行具體闡述。
一、原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進行炭化處理，使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除，通過CO:、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去，殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是，這些碳微晶的排列是雜亂無章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結構。但是僅僅經(jīng)過炭化處理，碳微晶的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無定形碳堵塞，因此需要進一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質才能得到具有發(fā)達孔隙結構的活性炭。
二、氣體活化法過程簡述
在炭化的中間產(chǎn)物進行活化期間，是基本碳微晶以外的無定形碳，工業(yè)廢氣 活性炭作載體進行電催化處理有機污水，對石油類、總堿度、COD等有明顯的凈化去除效果。用于電催化氧化的活性炭，無需再生，只需要每年補充15%~20%的活性炭便可以實現(xiàn)該工藝的連續(xù)運行。
臭氧-生物活性炭凈水
臭氧-生物活性炭凈水原理臭氧生物活性炭工藝是將臭氧化學氧化、臭氧滅菌消毒、活性炭物理化學吸附、生物降解四種技術結合為一體的工藝。即在傳統(tǒng)水處理工藝的基礎上，以預臭氧氧化代替預氯化，生物活性炭濾池設在快濾池之后。，使水中的有機物及其他還原性物質在預氧化作用下初步氧化分解，以減輕生物活性炭濾池的有機負荷，同時臭氧能將水中難以生物降解的有機物氧化斷鏈、開環(huán)，將大分子有機物氧化為小分子有機物，提高原水中有機物的可生化性和可吸附性，從而降低活性炭床的有機負荷。大慶乙烯凈水廠投產(chǎn)。這三套飲用水深度處理工藝流程基本相同，
工業(yè)廢氣 活性炭處理酒的功能，主要是去除雜色(指白酒)、不良雜質和促使陳化(酯化)。木炭或骨炭用于酒處理在歐洲已有很久的歷史，現(xiàn)今均已被活性炭所取代。在應用過程中，活性炭要先制成稀漿狀，緩慢地加入和混合，避免大量的空氣進入?；钚蕴抠|量的加入量根據(jù)不同的酒類都應有嚴格的控制，否則會使番中天然的香味消失，失去了某些酒的特色。某種酒應該加入多少活性炭要經(jīng)過試驗確定，并應嚴格選擇炭種。
制造啤酒時，在加入酒花前，用活性炭處理尚未發(fā)酵的浸汁，可以降低其中蛋白質的含量，并能改良其保持泡沫的性質以及熟啤酒的香味。如用活性提處理帶苦味的浸汁則更有效。發(fā)酵后用活性炭處理，可改善啤酒特有的香味和發(fā)泡起沫的性質，也可加速啤酒的陳化。
隨著技術的發(fā)展，在酒類處理中，已經(jīng)形成了活性炭品種，如酒精處理活性炭、濃香型曲酒處理活性炭、清香型酒類處理活性炭、渣酒處理活性炭等。活性炭品種的開發(fā)和應用不僅豐富了活性炭產(chǎn)品線，也有助于提高其應用性能。