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无烟煤滤料的活化过程和目的

发布时间：2018-07-19 09:30文章来源：小张

活化的目的是为了把无烟煤滤料炭内部的孔打通和扩大，增加活性炭比表面积，比如，活化前的活性炭比表面积仅有200-400m2/g，而通过活化后比表面积可能达到1000m2/g。炭化就是将原料加热，预先除去其中的挥发成分，原料中有机物发生热分解。释放出水蒸气、CO、CO2、H2等气体，而留下大最残余炭化物，炭化物的吸附能力低，这是由于炭中含有一部分碳氢化合物、细孔容积小以及细孔被堵塞等原因所致。炭化过程分为400℃以下的一次分解反应，400-700℃的氧键断裂反应，700-1000℃的脱氧反应等三个反应阶段，原料无论是链状分子物质还是芳香族分子物质，经过上述三个反应阶段获得类似缩合苯环平面状分子而形成二维网状结构的炭化物。

这时炭是无定型的，在高温下会重新集合为微晶型结构，微晶型结构的多少与原材料及炭化温度有关。物理活化阶段通常包括三个阶段：在大约900℃下，把炭暴露在氧化性气体介质中，进行处理而构成活化的第一阶段，除去被吸附质并使被堵寒的细孔开放，进一步活化，使原来的细孔和通路扩大；随后，在碳质结构中反应性能高的部分发生选择性氧化而形成了微孔组织。这样活性炭比表面积增加，成为一种良好的多孔物质。水蒸气和CO2(有时还有氧)在活化时均能与炭进行反应，水蒸气的反应能力比CO2高得多(约8倍)，可以调节二者比例来调节活性炭孔结构。化学活化是利用ZnCl2的脱水作用使原料中的氢和氧以水蒸气形式放出，形成多孔的活性炭，近年来有人使用化学活化制得比表面积达2000--3000m2 /g的活性炭。

最终制成的滤料按形状分有粉状和颗粒状两种，颗粒状活性炭又有不定形及柱形(或球形)两种。一般水处理用果壳活性炭是不定形活性炭，而柱形炭多以粉状煤粉为活性炭原料，经加入粘结剂(焦油)粘结成型所得。粉状活性炭是由煤粉、木屑等粉状原料制得。
无烟煤滤料

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