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，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：型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢氣吸附、水質(zhì)凈化，工業(yè)產(chǎn)品脫色 提純，建廠20年來，以活性炭為主業(yè)；不斷加大科研投入，產(chǎn)品種類，質(zhì)量穩(wěn)定，深受廣大客戶好評(píng)。
濱州活性炭在吸附的條件下經(jīng)注強(qiáng)氧化劑處理，可以提高具表面酸性基團(tuán)的相對(duì)含量，增加表面極性，從而增強(qiáng)其對(duì)極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有IINO。，H5O,等，實(shí)驗(yàn)研究，通過對(duì)活性炭進(jìn)行強(qiáng)氧化表面處理后，對(duì)于神不同氣體和蒸汽進(jìn)行吸附，結(jié)果表明，改性活性炭對(duì)果，乙胺等的吸附容量大大降低，主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻娼?jīng)過強(qiáng)氧化后缺失了大量的微孔，而對(duì)氨水和本的吸附能力卻大大增強(qiáng)，這主要是因?yàn)榛钚蕴勘砻嫜趸锏脑黾?，因此，隨著活性炭表面氧化物的增加，具對(duì)極性分子的化學(xué)吸附也增強(qiáng)，
通過還原劑對(duì)活性炭進(jìn)行表面還原處理，可以提高活性炭表面堿性基團(tuán)的相對(duì)含量，增加表面的非極性，提高活性炭對(duì)非極性物質(zhì)的吸附能力，常用的還原劑有、N、NaOH等，表面還原后的活性炭，在對(duì)染料處理時(shí)表現(xiàn)出不一樣的特性，對(duì)于陰離子染料，活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系，吸附機(jī)理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用，而對(duì)于陽離子染料，活性炭表面的含氧官能團(tuán)起到了積極的作用，可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對(duì)陽離子染料有良好的吸附效果，這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當(dāng)?shù)奈綑C(jī)制()。
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物，利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用，增加活性炭的吸附能力，在液相沉積時(shí)，浸清劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素，針對(duì)不同的吸附質(zhì)，可以采用不同的浸清劑對(duì)活性炭進(jìn)行處理，以得到良好的吸附效果。
值得注意的是，在對(duì)活性炭進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時(shí)，也伴隨著活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的變化，其表面積，孔容積以及孔徑分布都會(huì)有一定的變化，這也會(huì)影響活性炭的吸附，所以，在進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時(shí)，針對(duì)不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性，要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響

-淄博活性炭廠家的吸附效果跟吸附質(zhì)本身的性質(zhì)有著很大的關(guān)聯(lián)性，通常,在不考惠活性炭自身孔徑結(jié)構(gòu)對(duì)大分子的"篩謔”作用時(shí)，由于大分子物質(zhì)吸附能較高，所以大分子物質(zhì)更易被吸附，對(duì)于水體中的小分子有機(jī)物，分子量大的更易被活性炭吸附、
對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)化合物、分子量越大，其去除率就越高，而可提取有機(jī)物期恰恰相反，其吸附效果是隨著分子量的減小而增強(qiáng)。這是由于揮發(fā)性有機(jī)化食物的極性較小，而可提取的有機(jī)化合物的極性比較大，由于活性炭本身的性質(zhì)，可以將其看做一個(gè)非極性吸附劑，所以更易吸附水中的非極性物質(zhì)而不易。

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，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：型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢氣吸附、水質(zhì)凈化，工業(yè)產(chǎn)品脫色 提純，建廠20年來，以活性炭為主業(yè)；不斷加大科研投入，產(chǎn)品種類，質(zhì)量穩(wěn)定，深受廣大客戶好評(píng)。
目前，采用KOH法生產(chǎn)的窩蜂活性炭活性炭主要的工業(yè)化應(yīng)用是超級(jí)電容器領(lǐng)域，采用的主要原料是椰殼。當(dāng)然，采用其他生物質(zhì)原料經(jīng)KOH活化后用作超級(jí)電容器及其他應(yīng)用領(lǐng)域的研究開發(fā)也較多。
將稻殼先使用NaOH溶液浸漬24h，經(jīng)過濾后再通過烘箱熱處理24h，烘干料在400℃下炭化4h后再次使用NaOH溶液常溫下浸漬20min除去稻殼炭化料中的痕量硅，獲得較純凈的稻殼炭化料。按照絕干質(zhì)量浸漬比為5:1(KOH:稻殼炭化料)將KOH與稻殼炭化料混勻，于850℃活化1h，獲得了BET比表面積為2696m/g且總孔容積為1.496cm/g的活性炭。將此碳材料用于超級(jí)電容器領(lǐng)域，在6mol/LKOH電解液中可獲得147F/g的比電容和5.11W·h/kg的能量密度。研究還認(rèn)為，此碳材料表現(xiàn)出較低的電阻率主要是因?yàn)樘拷Y(jié)構(gòu)中豐富的C一C鍵和較低的氧含量。
Govind Sethia等[26]采用KOH活化法制備了平均孔徑在0.59nm高摻氮(22.3%，質(zhì)量分?jǐn)?shù))活性炭，并表現(xiàn)出優(yōu)良的儲(chǔ)氫能力，在溫度為77K和壓力為1bar(1bar=10Pa)的情況下，可達(dá)到2.94%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，活性炭?jī)?chǔ)氫能力與超微孔(0.5~0.7nm)容積成正相關(guān)，但與總比表面積和總孔容不成正相關(guān)。
Acosta R等[27]采用KOH來活化廢舊輪胎提油后的熱解殘?zhí)恐苽浠钚蕴縼硖幚硭w中的抗生素類藥物四環(huán)素。動(dòng)力學(xué)研究數(shù)據(jù)表明，此類活性炭吸附四環(huán)素屬于偽二階動(dòng)力學(xué)模型，制備的濱州活性炭去除四環(huán)素的能力優(yōu)于商業(yè)活性炭，吸附能力可達(dá)312mg/g。因此，由廢舊輪胎提油殘?zhí)恐苽浠钚蕴慨a(chǎn)品用于其他領(lǐng)域，可以增加此行業(yè)的經(jīng)濟(jì)附加值。
Yang等[28]以開心果殼為原料，利用KOH為活化劑，與在500℃下炭化2h的絕干炭化料按照浸漬比為0.5:1混合均勻，在800℃活化溫度下停留3h，獲得了BET 比表面積為2259.4m2/g且總孔容積為1.10cm/g的活性炭，認(rèn)為過高的活化溫度和浸漬比會(huì)導(dǎo)致炭結(jié)構(gòu)的垮塌并使微孔向著中孔和大孔轉(zhuǎn)變。

活山東 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，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：型號(hào)用途活性炭，廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢氣吸附、水質(zhì)凈化，工業(yè)產(chǎn)品脫色 提純，建廠20年來，以活性炭為主業(yè)；不斷加大科研投入，產(chǎn)品種類，質(zhì)量穩(wěn)定，深受廣大客戶好評(píng)。
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)過炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過程。在這個(gè)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(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
物理法制備窩蜂活性炭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(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過炭化處理，碳微品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(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定形碳?；侵迫』钚蕴康囊粋€(gè)關(guān)鍵過程。炭活化設(shè)備有內(nèi)熱式和外熱式回轉(zhuǎn)爐。日本使用外熱式較多，中國普遍使用的是內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐。熱式與內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐的主要區(qū)別在于前者的高溫氣流與物料不直接接觸，而靠爐壁輻射加熱物料，這種爐型有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。但對(duì)制造回轉(zhuǎn)爐的材料有較高要求，日本用的是Fe-Cr合金材料制作。后者則是高溫?zé)煔饬髦苯蛹訜嵛锪?，國?nèi)常用的內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)可參考磷酸法活性炭生產(chǎn)
回轉(zhuǎn)爐為臥式，簡(jiǎn)體用碳鋼鋼板制成，為防止物料與鋼板直接接觸，同時(shí)避免影響產(chǎn)品質(zhì)量和腐蝕設(shè)備，需要內(nèi)襯耐火磚。在中部外套大齒輪，借以推動(dòng)簡(jiǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端各有一對(duì)托輪，支承簡(jiǎn)體質(zhì)量。為防止氣體外逸、污染操作環(huán)境，爐頭和爐尾均安裝密封裝置，安裝時(shí)須保持一定的傾斜度，使物料能從爐尾向爐頭移動(dòng)，高溫?zé)犸L(fēng)由爐頭進(jìn)入，與物料逆流接觸達(dá)