第一節(jié)  顆粒活性炭的簡(jiǎn)介

顆?；钚蕴糠譃槎ㄐ秃筒欢ㄐ皖w粒。主要以椰殼、果殼和煤質(zhì)為原料，經(jīng)系列生產(chǎn)工藝精加工而成。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于飲用水、工業(yè)用水、釀酒、廢氣處理、脫色、干燥劑、氣體凈化等領(lǐng)域。顆?；钚蕴窟x用優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤為原料，采用先進(jìn)工藝精制加工而成，外觀呈黑色不定型顆粒；具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，良好的吸附性能，機(jī)械強(qiáng)度高，易反復(fù)再生，造價(jià)低等特點(diǎn)；用于有毒氣體的凈化，廢氣處理，工業(yè)和生活用水的凈化處理，溶劑回收等方面。（立項(xiàng)申請(qǐng)）

第二節(jié) 顆?；钚蕴康?/span>制備方法

顆粒狀活性炭的制備方法主要分為兩大類：1)無(wú)需添加粘結(jié)劑直接進(jìn)行炭活化；2)添加粘結(jié)劑使碳質(zhì)前驅(qū)體加工成型，再進(jìn)行炭活化工序。

無(wú)粘結(jié)劑法

無(wú)需添加粘結(jié)劑制備顆粒活性炭可分為兩種：一是將一定形狀尺寸的天然木質(zhì)原料直接進(jìn)行炭活化，得到無(wú)定形顆粒狀活性炭；二是在無(wú)需添加粘結(jié)劑的條件下，化學(xué)藥劑活化法自成型制備顆?；钚蕴俊?/span>

豐富的成型天然木質(zhì)植物原料，如椰殼、核桃殼、橄欖核等果殼果核類，可直接通過(guò)物理或化學(xué)活化法制備不定形顆?；钚蕴俊oinern等以澳洲堅(jiān)果殼為原料，先進(jìn)行高溫炭化，再結(jié)合二氧化碳活化法制備顆?；钚蕴?，并探討了活化溫度對(duì)活性炭吸附金的影響。結(jié)果表明，高溫活化有利于提高顆粒活性炭的吸金容量。賀德留等發(fā)明了磷酸法生產(chǎn)木質(zhì)無(wú)定形顆?；钚蕴考夹g(shù)，通過(guò)對(duì)原料(主要是果殼、果核)的預(yù)粉碎、浸泡、浮分及低溫下干燥炭化處理，活化后可得具有較高強(qiáng)度和吸附力的產(chǎn)品。結(jié)果表明，原料粒度為 20 ~ 40 目有利于活化劑的滲透，相比氯化鋅法，提高了無(wú)定形炭的強(qiáng)度，且碘值>950 mg/g，B 焦糖色>100%，相比物理法其生產(chǎn)成本降低了 40%。

化學(xué)活化法自成型制備顆?；钚蕴浚窃谔假|(zhì)原料中加入一定數(shù)量的化學(xué)藥品，進(jìn)行充分捏合塑化產(chǎn)生焦油等膠黏和增塑性物質(zhì)，無(wú)需另加粘結(jié)劑即可成型，經(jīng)加熱炭活化一步完成的制備方法 。目前，制備顆?；钚蕴渴褂玫幕瘜W(xué)藥劑主要有 ZnCl2、H3PO4、KOH、NaOH、H2SO4、CaCl2、K2CO3等。不同的化學(xué)活化劑，對(duì)原料的活化機(jī)理各不相同。

粘結(jié)劑法

添加粘結(jié)劑主要是為了解決原料自身無(wú)粘結(jié)性，成型困難，產(chǎn)品強(qiáng)度、表面光滑度不理想等問(wèn)題的成型活性炭的制備。粘結(jié)劑的種類和用量，很大程度上影響著活性炭的強(qiáng)度和吸附性能。加入粘結(jié)劑，往往使顆?；钚蕴康牟糠挚紫抖氯?，造成機(jī)械強(qiáng)度提高的同時(shí)其吸附性能降低。常用粘結(jié)劑有煤焦油、淀粉、木焦油、亞硫酸紙漿廢液、粘土、廢糖蜜、羧甲基纖維素、樹脂類等。

煤具有含碳量高、資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于顆?；钚蕴康闹苽湓?。當(dāng)前，制造煤質(zhì)顆?；钚蕴克玫脑厦憾际菬o(wú)粘結(jié)性和弱粘結(jié)性的煤，如無(wú)煙煤、弱粘煤、褐煤等，因此均需要在原料煤中添加一定數(shù)量的粘合劑，使之壓制成型。由于煤焦油的瀝青含量高，對(duì)煤粉的粘結(jié)能力強(qiáng)，因此，我國(guó)煤質(zhì)活性炭工廠大多數(shù)采用煤焦油作為粘結(jié)劑。杜亞平等采用煤焦油作為石油基顆?；钚蕴康恼辰Y(jié)劑，與無(wú)煙煤混捏，經(jīng)擠壓成型，活化制得機(jī)械強(qiáng)度較高、微孔發(fā)達(dá)的顆?；钚蕴?，可作為凈化空氣或水用吸附劑。

除了煤質(zhì)原料， 研究 者對(duì)木質(zhì)原料及其他原料制備顆?；钚蕴恳策M(jìn)行了大量 研究 。夏洪應(yīng)等以煙桿廢棄物為原料，木焦油為復(fù)合粘合劑，分別采用水蒸氣和二氧化碳活化法制備顆?；钚蕴?。結(jié)果表明，900 ℃活化時(shí)，水蒸氣法顆?；钚蕴砍饰⒖仔?，BET 比表面積為 1037 m2/g，總孔容積為0.8152 mL/g；二氧化碳法活性炭炭也呈微孔型，比表面積為 947.81 m2/g，總孔容為 0.48 mL/g，但得率高于水蒸氣法。

第三節(jié)  顆?；钚蕴?行業(yè) 的應(yīng)用范圍

顆?；钚蕴恳蚱渚薮蟮谋缺砻娣e和發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，以及機(jī)械強(qiáng)度高、耐酸耐堿、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)特征，而廣泛用于化工、食品、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域，特別是在環(huán)保問(wèn)題上，活性炭作為氣、液相吸附劑治理空氣污染和水污染具有重要的 研究 意義。顆粒活性炭吸附劑是利用活性炭的物理吸附、化學(xué)吸附及氧化催化等性能去除水中和大氣中的污染物。

顆?；钚蕴孔鳛榍鍧嵞茉吹母咝絼?，已經(jīng)為天然氣、氫氣等潔凈能源的儲(chǔ)存運(yùn)輸提供較大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，顆?；钚蕴窟€廣泛用于氣體精制：公共或居住場(chǎng)所難聞的異味，如餐廳食物的氣味、圖書館和辦公室的紙味及汗臭味等都是令人不愉快的，可用顆?；钚蕴?jī)艋覂?nèi)空氣；工業(yè)廠房，如食品加工、制造藥品或精密儀器室等空氣中含有煙霧、灰塵和刺激物成分，將影響工作人員健康或造成精密儀器氧化腐蝕，可采用顆粒活性炭進(jìn)行凈化脫除雜質(zhì)；煤酸廠、化工廠以及汽車尾氣排出的氣體中，含有各種各樣有機(jī)溶劑、無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、烴類、有機(jī)汞化合物及其它有害成分，直接排放將嚴(yán)重污染大氣并影響人類身體健康，可用顆?；钚蕴窟M(jìn)行高效吸附回收再排放；在冷藏室和水果倉(cāng)庫(kù)采用活性炭?jī)艋諝?，?shí)現(xiàn)循環(huán)通風(fēng)減少乙烯濃度，以延長(zhǎng)水果的貯藏期；核電站排出氪、氙等放射性氣體，可致人體致癌和植物枯死等危害，必須用活性炭將它們吸附干凈再行排放；另外，顆粒活性炭在軍事上制作防毒面具和工業(yè)用呼吸器廣泛使用。

在液相吸附應(yīng)用上，顆粒活性炭廣泛使用于飲用水凈化、工業(yè)廢水處理、釀酒、脫色、脫味、除臭、干燥劑、溶劑回收等領(lǐng)域。對(duì)于日益嚴(yán)重的水污染，不僅破壞水中生態(tài)系統(tǒng)，而且對(duì)于人類健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)具有重大威脅。顆?；钚蕴烤哂休^強(qiáng)吸附性能、容易再生和反復(fù)利用等優(yōu)勢(shì)，能去除水中產(chǎn)生臭味的物質(zhì)和有機(jī)物，如苯、酚、氯、農(nóng)藥、洗滌劑、三鹵甲烷等。此外，對(duì)銀、鎘、銅、汞、銻、砷、鉍、錫、鉛、鉻酸根等重金屬離子也可有效的去除。

顆?；钚蕴窟€可作為催化劑及其載體，在催化方面和電化學(xué)方面得到廣泛應(yīng)用，如顆?；钚蕴看呋到獬粞?、作貴金屬催化劑的載體以及制作超級(jí)電容器等。

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