煤质柱状活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 是一种极优良的吸附剂, 每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球埸之多. 而其吸附作用是藉由物理性吸附力与化学性吸附力达成. 其組成物质除了炭元素外,尚含有少量的氢、氮、氧及灰份,其結构则为炭形成六环物堆积而成。 由于六环炭的不规则排列,造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。
煤质柱状活性炭选用优质无烟煤和木炭为原料,采用先进工艺加工精制而成。外观为黑色柱状颗粒。有孔隙率发达、比表面积大、吸附力强、机械强度高、易反复再生、造价低等特点。广泛应用于有毒气体净化、废气处理、工业和生活用水的净化处理、溶剂回收等方面。
煤质柱状活性炭技术指标
碘 值 mg/g 800~850
比表面积 m2/g 500~900
充填密度 g/cm3 0.45~0.55
强 度 % ≥90
水 份 % ≤10
在我国的东亚邻国日本和韩国,活性炭复合滤嘴卷烟占据市场主导地位。在我国强度都起到非常重要的作用,根据对国内外活性炭标准的查询。
主要物理性能指标有:形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、强度依据:主要是根据国内多家卷烟企业和滤嘴棒生产企业的活性炭样品的检测结果和生产经验制定。同时少量参考GB/T木质净水用,颗粒活性炭的质量标准中的指标, 煤质柱状活性炭产品的性能指标可分为物理指标(包括功能指标)、化学指标指标、安全性指标和其它共性指标。四种性能指标对活性炭的选择和应用。
吸附性质是活性炭的首要性质。活性炭具有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。在活化过程中微晶间产生了形状不同、大小不一的孔隙,假定活性炭的孔隙是圆筒孔形状,活性炭按一定方法计算孔隙的半径大小可分为二类: (1) 按IUPAC分: 微孔<1.0nm 中孔1-25nm 大孔>25nm。 (2) 按习惯分: 微孔<150nm 中孔150-20 000nm 大孔>20 000nm。 由于这些孔隙,特别是微孔提供了巨大的表面积。
活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g,表面积可达几百平方米,一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进入微孔的通道,又能直接吸附较大的分子。 大孔的孔隙容积一般约为0.2-0.5 mL/g,表面积只约0.5-2 m2/g,其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去;二是作为催化载体时,催化剂常少量沉淀在微孔内,大都沉淀在大孔和中孔之中。 所提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积,因此不能误认为:把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。 很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物为流体,在一定温度和压力下被活性炭吸附,在高温低压下被吸附物又解吸出来,活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附,学术上又称为范德华吸附。 活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温、密度比水小,是多空的疏水性吸附剂。
活性炭的主要机理
活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大的比表面积,能有效地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和浓度;废水的PH值;悬浮固体含量等特性;接触系统及运行方式等。活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术,得到广泛的应用。 活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯粉、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物,如蛋白质的中间降解物质,比原有的有机物更难被活性炭吸附,活性炭对THMS的去除能力较低,仅达到23-60%。活性炭吸附法与其他处理方法联用,出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明显延长,用量减少,处理效果和范围大幅度提高。