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第12章 生物质基活性炭的制备与应用
第十二章 生物质基活性炭的
制备与应用
内容
12.1 活性炭概述
12.2 活性炭制备
12.3 活性炭性质
12.4 活性炭应用与发展
12.1 活性炭概述
活性炭技术历史
活性炭技术发展现状
活性炭简介
活性炭分类
活性炭技术历史
1901年,Raphael von Ostrejko发明以金属氯化物炭化植物源
原料或用二氧化碳或水蒸气与炭化材料反应制造活性炭,先后取得
英国和德国专利
1911年,奥地利的一家工厂生产出活性炭,商标名称为Eponit
1914年至1918年,第一次世界大战有毒气体进入战场,颗粒活
性炭作为军事防毒面具中的吸附剂得到规模化大量生产
活性炭技术历史
1918后18年,战事发展导致大规模严密控制活性炭商业化生产
及应用。在欧洲制造活性炭的新原料取得了很大进展。使用椰子和
杏仁壳作为原材料,同时添加氯化锌,生产出的活性炭具有较高的
机械性及吸附能力
1935-1940年,在捷克斯洛伐克使用木屑通过氯化锌活化技术生
产活性炭,用于回收挥发性溶剂和清除苯煤气
活性炭技术发展现状
世界活性炭的年产量约70万吨,其中一半以上是由美国、日本
及西欧经济共同体等工业国生产
欧美等发达国家在活性炭制造技术方面已完成大型化、自动化、
连续化、无公害化制造体系
欧美等发达国家对制造新工艺的研究与活性炭微孔结构和表面
化学基团的关系研究,做到了品种的专用化和多样化
活性炭技术发展现状
我国活性炭工业生产起步于20世纪50年代,80年代以后发展迅
速,主要以煤质活性炭为主
我国目前有中小型活性炭生产企业1000余家,活性炭产量占世
界产量的三分之一,已成为世界上最大的活性炭生产国,2007年生
产量达到35万吨,出口量达到25万吨
我国活性炭行业在制造技术上存在生产规模小、产品质量参差
不齐、资源浪费等问题
活性炭技术发展现状
我国活性炭工业的发展趋势
活性炭厂从城市向乡村和原料产区转移,以解决污染和原料问题
对外技术合作和贸易有突破性发展
科技教育蓬勃发展,多行业、多部门都涉足活性炭领域
活性炭简介
活性炭是由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、
表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料
活性炭简介
生物基活性炭是由生物残体在缺氧的情况下,经高温慢热解(通
常<700℃)产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含碳素
的固态物质
活性炭简介
分子式:C;分子量:12.011;熔点:3652℃;沸点:4827℃,
3652℃升华。有多孔结构和对气体、蒸气或胶态固体有强大吸附本
领的炭。每克的总表面面积可达500~1000平方米;密度为1.9~
2.1;表观密度约0.08~0.45。含碳量10%~98%
活性炭简介
活性炭的孔隙结构
由于活性炭基本微晶的排列是无规则的、紊乱的,各微晶
间才有许多形状不同、大小不等的空隙,因此便形成了活性
炭的各种空隙。这些空隙中最大的可用光学显微镜看见,有
的却小得与分子一样大小。
活性炭的主要性能是吸附性
吸附性的关键是活性炭发达多样的孔隙
活性炭简介
活性炭的孔隙结构
活性炭的孔隙结构包括两个方面的内容:孔隙的形状和
大小。
活性炭中孔隙大小和形状的多样性和复杂性是导致活性
炭吸附性能非常复杂的主要原因。
活性炭简介
活性炭的空洞分布
活性炭简介
微孔筛分作用的模型图
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