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煤質(zhì)活性炭是一種具有豐富孔隙結(jié)構(gòu)和巨大表面積的碳質(zhì)吸附材料,它具有吸附能力強、化學穩(wěn)定性好、力學強度高,且可方便再生等特點,被廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、藥衛(wèi)生、環(huán)境保護等領(lǐng)域,其需求量隨著社會發(fā)展和人們生活水平提高,呈逐年上升的趨勢,尤其是近年來隨著環(huán)境保護要求的日益提高,使得國內(nèi)外活性炭的需求量越來越大,逐年增長。
活性炭產(chǎn)品種類很多,按生產(chǎn)原料不同可分為;煤基活性炭、木質(zhì)活性炭、果殼活性炭和合成活性炭等。為了保護日益減少的森林資源,保護人類的生存環(huán)境,木質(zhì)活性炭生產(chǎn)受到越來越多的限制,污水處理柱狀活性炭,在我國活性炭總產(chǎn)量中所占比重逐漸下降,而以煤為原料生產(chǎn)的煤基活性炭所占比重逐漸上升。
煤不僅是優(yōu)質(zhì)燃料,而且是寶貴的炭材料,是生產(chǎn)活性炭的優(yōu)質(zhì)原料之一,以煤為原料生產(chǎn)活性炭具有原料來源穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)成本低等特點,因此煤基活性炭生產(chǎn)在國內(nèi)外受到普遍重視,是目前國內(nèi)外產(chǎn)量大的活性炭產(chǎn)品。我國煤炭資源豐富,品種齊全,具有生產(chǎn)活性炭的優(yōu)質(zhì)原料煤,是目前我國產(chǎn)量大的活性炭產(chǎn)品,2002年我國活性炭產(chǎn)量達到約17萬噸,其中約3/4是煤基活性炭產(chǎn)品。我國煤基活性炭生產(chǎn)主要集中在寧夏回族自治區(qū)、山西和四川等地,河南有一部分。
我國是大的煤炭生產(chǎn)國,煤炭資源儲量豐富,品種齊全,具有生產(chǎn)活性炭的各種原料煤,為我國煤基活性炭的生產(chǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)、我國活性炭生產(chǎn)用煤主要集中在我國西北地區(qū),有長煙煤、弱粘煤和無煙煤等,但受單一煤種性質(zhì)的限制,我國煤基活性炭產(chǎn)品大部分為中、低檔產(chǎn)品,南通柱狀活性炭,為了提高煤基活性炭產(chǎn)品性能,滿足各種用戶對活性炭產(chǎn)品性能的要求,國內(nèi)外研究了多種新技術(shù)、新工藝提高煤基活性炭產(chǎn)品性能,催化活化活性炭生產(chǎn)技術(shù)和配煤生產(chǎn)活性炭技術(shù)就是近年來隨著活性炭生產(chǎn)技術(shù)的進步而發(fā)展起來的煤基活性炭生產(chǎn)新技術(shù),這些技術(shù)在我國的廣泛推廣應用,提高了我國活性炭產(chǎn)品的性能,增強了我國活性炭產(chǎn)品在國際市場上的競爭力,近年來國外一些生產(chǎn)活性炭的大公司紛紛進入中國市場,在我國投資建設活性炭廠,環(huán)保設備填充柱狀活性炭,活性炭生產(chǎn)中心真正逐漸向中國轉(zhuǎn)移。
活性炭是一種具有巨大比表面、多孔結(jié)構(gòu)的炭。按其原料分類可分為煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)炭、果殼炭;按其形態(tài)可分為柱狀炭、破碎炭、粉末炭和纖維活性炭?;钚蕴康闹饕蠟槊?、木材、果殼等富含碳元素的有機材料,通過活化而形成具有吸附能力的復雜的孔隙結(jié)構(gòu)??紫吨邪霃酱笥?0000nm的為大孔,介于150-20000nm的為中孔,小于150nm的為微孔。活性炭的吸附作用主要發(fā)生在這些空隙和表面上,空氣凈化柱狀活性炭,活性炭孔壁上大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力將水和空氣中的雜質(zhì)吸引到孔隙中。
活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。物理吸附主要發(fā)生在活性炭豐富的微孔中,用于去除水和空氣中雜質(zhì),這些雜質(zhì)的分子直徑必須小于活性炭的孔徑。不同的原材料和加工工藝造成活性炭不同的微孔結(jié)構(gòu)、比表面積和孔徑,適用于不同的需求?;钚蕴坎粌H含有碳元素,而且在其表面含有官能團,與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學反應,從而與被吸附物質(zhì)常發(fā)生在活性炭的表面。介質(zhì)中的雜質(zhì)通過物理吸附和化學吸附不斷進入活性炭的多孔結(jié)構(gòu)中,使活性炭吸附飽和、吸附效果下降。吸附飽和后的活性炭需要進行活化再生,恢復其吸附能力,重復使用。評價活性炭的吸附性能指標主要有亞甲藍值、碘值和焦糖吸附值等,吸附容量越大,吸附效果越好。

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