山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來(lái)，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 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(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)全國(guó)，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址：山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈節(jié)物理法機(jī)理簡(jiǎn)介
物理法通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO:、Nz等的混合氣)、CO2或空氣等作為活化氣體，在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過(guò)炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)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(kāi)放并進(jìn)一步擴(kuò)大，某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時(shí)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(duì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的廢氣以CO?和水蒸氣為主，對(duì)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(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，應(yīng)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(duì)物理活化法的機(jī)理、工藝流程、裝置設(shè)備及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)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(jìn)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(guò)CO2、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(lèi)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(wú)章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過(guò)炭化處理，碳微品的周?chē)约疤嘉⒕еg的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無(wú)定形碳堵塞，因此需要進(jìn)一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
二、氣體活化法過(guò)程簡(jiǎn)述
在炭化的中間產(chǎn)物進(jìn)行活化期間，是基本碳微晶以外的無(wú)定形碳。

山東臨朐縣海源活性炭廠，位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，建廠多年來(lái)，經(jīng)不斷發(fā)展，現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家，產(chǎn)品有：各種型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過(guò)濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 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(gè)型號(hào)，覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境，產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)全國(guó)，質(zhì)量穩(wěn)定如一，初心不改，一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址：山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村、活性炭添加量
添加量是影響活性炭液相吸附性能的一個(gè)重要因素。增大活性炭的添加量。有助于增加吸附活性位。提高吸附效果，但是也會(huì)增加吸附過(guò)程中的吸附阻力。因此，要確定合理的添加量，大限度地發(fā)揮活性炭的吸附性能，達(dá)到理想的吸附效果。
佳添加量可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確定，但實(shí)踐證明，生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際使用量通常比實(shí)驗(yàn)室獲得的添加量要少，原因尚不明確，需要進(jìn)一步研究。因此，對(duì)于活性炭添加量的確定，通常是根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定。由于每次使用的工況不一樣，且每批活性炭的性能也不同，這就需要構(gòu)建一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐使用之間的比例關(guān)系，同時(shí)輔以操作者的成熟經(jīng)驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō)，在添加炭樣5~10min 后進(jìn)行取樣觀察，判斷是否正確[9])。
二、時(shí)間
脫色或精制所需的時(shí)間，受許多因素影響，如炭的粒度、炭的用量、液體溫度和黏度等，一般需要10~60min(10,11]。炭越細(xì)或用炭量越多則時(shí)間越短，當(dāng)液體黏度大或用炭量很少時(shí)則時(shí)間就長(zhǎng)些。對(duì)給定的色素和給定的活性炭種類(lèi)，在同一條件下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，單位質(zhì)量的活性炭對(duì)色素的吸附變化并不大。表5-1為三種色素在溶液的平衡濃度為0.1mmol/L時(shí)，在25℃時(shí)，活性炭對(duì)色素的吸附量隨時(shí)間變化的情況。

活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
①孔隙結(jié)構(gòu)的形態(tài)?；钚蕴康目紫妒窃诨罨^(guò)程中，基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無(wú)序碳(有時(shí)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(guò)程和方法等不同而有所差異，不同的孔隙結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出相應(yīng)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(chēng)過(guò)渡孔，孔徑2~ 微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類(lèi)，這個(gè)方案已被國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(International Union of Pure and Applied ，中孔 Chemistry，IUPAC)所接受。在活性炭中這三類(lèi)大小不同的孔隙是互通的，呈樹(shù) -大孔狀結(jié)構(gòu)。
活性炭的孔道結(jié)構(gòu) 通過(guò)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(jié)構(gòu)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。孔隙的形狀是形態(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(xì)管孔或兩端敞開(kāi)的毛細(xì)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(lèi)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(zhì)分子進(jìn)入吸附部位，但它可以決定吸附速率，因此在實(shí)際應(yīng)用中也是很重要的。過(guò)渡孔在很多情況下和大孔相同，也是作為吸附質(zhì)的通路從而支配吸附速率，但是過(guò)渡孔的作用卻不是單純的，它還可以作為不能進(jìn)入微孔的大分子的吸附部位。活性炭的吸附作用大部分是通


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(qiáng)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(lái)測(cè)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(rùn)濕熱法。除此之外，通過(guò)置射線小角散射也能測(cè)定比表面積，但是BET法還是在測(cè)定活性炭比表面積方法中常用的。應(yīng)用此法測(cè)定的活性炭的比表面積一般為1000m2/g。
活性炭的分類(lèi)
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，可以將活性炭分為不同種類(lèi)。從形態(tài)來(lái)看，可以分為顆?；钚蕴亢头蹱罨钚蕴?，而顆?；钚运岵婵煞譃闊o(wú)定形和定形兩大類(lèi);依據(jù)原料的不同，可以將活性炭分為焦木質(zhì)、石油、煤質(zhì)和樹(shù)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(lái)劃分，又分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)生活性炭。
從外觀形狀上分類(lèi)。

對(duì)于活性炭及其原料炭化物中所含有的揮發(fā)分?jǐn)?shù)量的測(cè)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(shí)進(jìn)行測(cè)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(qiáng)熱殘分)的測(cè)定方法是將干燥過(guò)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(duì)樣品進(jìn)行灰化，殘留物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?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(duì)原料炭化物的揮發(fā)具有很大影響。實(shí)驗(yàn)表明，揮發(fā)分的含量隨著溫度的上升而減少，炭化反應(yīng)在500℃以下劇烈進(jìn)行，在600~700℃基本結(jié)束。固定碳含量在炭化反應(yīng)結(jié)束的700℃以上基本不會(huì)再增加，該變化基本上與揮發(fā)分相對(duì)應(yīng)，
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(gè)重要物標(biāo)。原料中的無(wú)機(jī)成分在炭化過(guò)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(dá)到10%。由于于灰分不具有吸附能力，因此該單位質(zhì)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(guò)程中，盡可能選擇灰分含數(shù)量

活性炭的其他應(yīng)用
隨著研究的逐漸深入，活性炭在其他領(lǐng)域出現(xiàn)一些特殊的應(yīng)用，它的開(kāi)發(fā)和利用給我們的生活帶來(lái)了許多積極的效果。
①藥用、醫(yī)用:活性炭作為高吸附材料，可以吸附藥物，口服進(jìn)入人體后緩釋藥物成分，降低服藥頻率;也可將活性炭用做劑和降血脂藥物等。如治療胃腸失調(diào)、腹部膿毒癥、血液過(guò)濾、血液滲析等用于吸附對(duì)于人體有害有毒的物質(zhì)。
②金屬的精選:如利用其與氫氧化鋁和氫氧化鐵混合物共同沉淀可以從海水中分離鈾。
③煙氣過(guò)濾凈化:香煙和煙斗的過(guò)濾嘴。
④分析技術(shù):如高真空技術(shù)中用來(lái)吸附痕量殘余氣體。⑤溫度控制:用來(lái)制造吸附恒溫器和獲取低溫。
⑥農(nóng)林種植:用于緩釋土壤中的農(nóng)肥和農(nóng)藥，改良土壤，調(diào)理土壤性能，提高土質(zhì)和地溫。
能源領(lǐng)域:用作儲(chǔ)氫材料，作為電池、超級(jí)電容器的電極材料。

活性炭吸附作用力是指吸附劑與吸附質(zhì)來(lái)間在棉量方面的相互作用，承相這種相互作用的是電子，在發(fā)生吸附時(shí)，隨翁巢附刑表面和吸附質(zhì)分子中性質(zhì)的不同，其相互作用的組合狀況也不同。相互作用分為5案，作敦分散力相互作用，偶極子榻互作用、氫鍵，修電吸引力有其價(jià)健。
指致分散力倫敦(1ondonF)發(fā)現(xiàn)的力，是5種相互作用力中弱的,伯救方普遍存在于原子和分子網(wǎng)，包括惰性似子、分子網(wǎng)也都存在，在活性炭吸附中也是非常重要的吸附作用力，由于其與在可見(jiàn)光和紫外光領(lǐng)域中的光分散有關(guān)，所以稱(chēng)之為分散力。
除了倫敦分散力之外，偶極子相互作用也是一個(gè)相當(dāng)微弱的相互作用力。表面上電負(fù)性不同的原子化學(xué)結(jié)合在一起時(shí)，由于電角性的差異導(dǎo)致對(duì)電子吸引強(qiáng)弱的不同產(chǎn)生電子的偏移，電子向電負(fù)性較大的一邊集中分布。于是在相互結(jié)合的原子之間產(chǎn)生稱(chēng)作偶極矩的極矩p=gr，在有這種偶極子的表面原子組或者有極性的表面官能團(tuán)與具有偶極子的分子之間，引發(fā)力的作用。這種力就叫做偶極子的相互作用，
氯鍵的強(qiáng)度一般為范德華力的5~10倍，其產(chǎn)生于一個(gè)氮原子與兩個(gè)以上的其他原子結(jié)合的過(guò)程中，通常，固體表面上多多少少存在一些類(lèi)似于羧基,氨基，羥精等含有氫原子的極性官能團(tuán)，這些官能團(tuán)中的氮原子易與吸附分子申電負(fù)性大的氧，硫，氮等非其價(jià)電子對(duì)形成直線形的氮鍵。同樣，表面官能團(tuán)中的氧，氮、氟等原子中非其價(jià)電子對(duì)的存在，使其易與吸附分子的極性官能團(tuán)的氯原子形成無(wú)鍵。
靜電引力是很強(qiáng)的相互作用。目前對(duì)于產(chǎn)生電位的機(jī)理還不是太清楚，但即使固體，液體等是絕，接觸時(shí)表面仍會(huì)產(chǎn)生靜電，電量少卻能形成很強(qiáng)的電場(chǎng)。因此，這種老面經(jīng)常帶電的結(jié)果就使在發(fā)生吸附時(shí)產(chǎn)生了靜電引力。
表面能夠發(fā)生氧化、還原、分解等反應(yīng)的吸附劑，容易與吸附質(zhì)之間形成具價(jià)鏈，可產(chǎn)生非常強(qiáng)有力的吸附作用。
活性發(fā)涌過(guò)氧化，還原等手段進(jìn)行處理，改變其表面官能團(tuán)的性質(zhì)。比表面積的大小以及孔徑，但是由于置換基的種類(lèi)以及濃度能夠改變表面的化學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)，所以能夠從多種常劑、溶質(zhì)所組成的溶液中有選擇性地吸附某種南質(zhì)的表面),