聯(lián)盛公司活性炭簡介

發(fā)布時間：2011/2/18

發(fā)布者：聯(lián)盛水處理

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活性炭是傳統(tǒng)而現(xiàn)代的人造材料，又稱活性碳。自從問世一百年來，活性炭應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)展，應(yīng)用數(shù)量不斷遞增。回述炭應(yīng)用的歷史，記載如下：

(1)公元前1550年，埃及又作為醫(yī)用的記載;

(2)公元前460~359年，希臘醫(yī)生Hippocrate用以治羊癲瘋;

(3) 1518~1593年，中國李時珍的本草綱目中提及用于治病

(4) 1993年有外用于潰瘍；

(5) 1794年，英國有家糖廠用于脫色。

上述例證應(yīng)用的都是木炭，不是活性炭。

活性炭作為人造材料，是在1900年和1901年才發(fā)明的，發(fā)明者Raphael von Ostrejko,取得英國專利B.P.14224(1900);英國專利B.P.18040（1900）德國專利Ger.P.136792（1901）。

他發(fā)明將金屬氯化物炭化植物源原料或用二氧化碳或水蒸氣與炭化材料反應(yīng)制造活性炭。1911年在維也納附近的工廠首次用于工業(yè)生產(chǎn)，當(dāng)時產(chǎn)品是粉狀活性炭，商品名使Epomit；同年在荷蘭有Norit上市；1912年在捷克斯洛伐克又Carboraffin出售。（Ger.Pat.290656）。

回顧百年來世界活性炭應(yīng)用的歷史，不妨粗略劃分為三個階段：

(1)第一階段，從20世紀(jì)初到約20世紀(jì)20年代為萌芽階段:

(2)第二階段，從約20世紀(jì)20年代中期為中期為成長階段;

(3)第三階段，從20世紀(jì)中期到20世紀(jì)末期為發(fā)展階段，發(fā)展成為環(huán)保大應(yīng)用階段。

這三個階段可用活性炭應(yīng)用歷程中兩件歷史性大事。作為劃分的界限。

第一件大事使活性炭防毒面具，在20世紀(jì)20年代在第一次世界大戰(zhàn)中的應(yīng)用�？梢源巫鳛閯澐只钚蕴繎�(yīng)用歷史的第一階段和第二階段的界限。

活性炭在初期主要應(yīng)用使粉炭在糖業(yè)中逐步代替了原來的骨炭。在20世紀(jì)20年代的第一次世界大戰(zhàn)中出現(xiàn)的顆粒大量應(yīng)用于防毒面具。這是工業(yè)化學(xué)史輝煌的一頁。當(dāng)時荷蘭的Norit和捷克斯洛伐克、德國=法國=瑞士等國的制造商和批發(fā)商曾成立一個聯(lián)合公司，說明在歐洲萌芽的活性炭也是廣為看好的新興產(chǎn)業(yè)。

通過防毒面具應(yīng)用的推動，活性炭歷史進(jìn)入了第二階段，活性炭市場不斷擴(kuò)大，活性炭的吸附和催化功能在眾多行業(yè)的精制、回收、合成上的應(yīng)用陸續(xù)開發(fā)，美國等的活性炭廠陸續(xù)開設(shè)。在20世紀(jì)中葉不斷拓展應(yīng)用面的活性炭，被視為“萬能吸附劑”。

第二件大事是活性炭除臭作用，在20世紀(jì)40年代數(shù)以百計的自來水廠中采用了活性炭除臭。以此作為劃分活性炭應(yīng)用歷史的第二階段與第三階段的界限。

1927年美國芝加哥自來水廠發(fā)生了廣大居民難以接受的自來水惡臭事故，這是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成異臭所致。德國等地的自來水廠也發(fā)生了同樣的事故，這些事故都是用活性炭來解決的。

此后，隨著環(huán)境保護(hù)日益受到重視，政府法令的日趨嚴(yán)格。活性炭不僅在凈水方面，而且在凈氣等方面的用量劇增，使得在20世紀(jì)的后半葉，環(huán)保產(chǎn)業(yè)成為活性炭應(yīng)用的大戶。由此活性炭歷史進(jìn)入了第三階段，即發(fā)展階段。

我國活性炭在應(yīng)用歷史簡分為三個階段。

(1)第一階段使20世紀(jì)40年代以前，我國制藥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)中使用活性炭量大，都用進(jìn)口貨，例如用Carboraffin牌的活性炭。

(2)第二階段自20世紀(jì)50年代初開始，國產(chǎn)活性炭上市。1951年沈陽和撫順的單管爐廠、青島的反射爐悶燒法廠、上好的電熱活化法廠，接著又氯化鋅活化法廠，1958年福建、杭州、廣州、煙臺、東北等地紛紛建廠，1966年太原開創(chuàng)斯列普活化法廠，隨后我國陸續(xù)開設(shè)數(shù)以百計的斯列普爐廠。此外，還有不少的轉(zhuǎn)爐、粑式爐等工廠。總生產(chǎn)能力從1951年的三五十噸猛增到20世紀(jì)80年代的近十萬噸。

生產(chǎn)與應(yīng)用相互促進(jìn)，活性炭的應(yīng)用范圍被迅速開拓。從原來單一的通用炭向多種的專用炭發(fā)展，例如凈水炭、糖炭、味精炭、油脂炭、黃金炭、載體炭、藥用炭、針劑炭、試劑炭等等，足見活性炭因國內(nèi)經(jīng)濟(jì)蒸蒸日上而應(yīng)用量速增，又因產(chǎn)量擴(kuò)大、陳本降低而使出口量上升。我國活性炭的應(yīng)用，不僅在國內(nèi)市場發(fā)展，而且進(jìn)入了國際市場。

活性炭

活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、竹炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對原料進(jìn)行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。檢驗標(biāo)準(zhǔn)可按照中國國標(biāo)GB，或按照其他國家標(biāo)準(zhǔn)，如：美國ASTM，日本JIS，德國DIN標(biāo)準(zhǔn)等。

活性炭吸附性

吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)。活性炭具有像石墨晶粒卻無規(guī)則地排列的微晶。在活化過程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭的孔隙是圓筒孔形狀，活性炭按一定方法計算孔隙的半徑大小可分為二類：

(1) 按IUPAC分：

微孔 <1.0nm

中孔 1-25nm

大孔 >25nm。

(2) 按習(xí)慣分：

微孔 <150nm

中孔 150-20 000nm

大孔 >20 000nm。

由于這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的表面積。

活性炭微孔的孔隙容積一般只有0.25-0.9mL/g，孔隙數(shù)量約為1020個/g,全部微孔表面積約為500-1500m2/g，通常以BET法測算，也有稱高達(dá)3500-5000 m2/g的�；钚蕴繋缀�95%以上的表面積都在微孔中，因此除了有些大分子進(jìn)不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02-1.0mL/g，表面積高可達(dá)幾百平方米，一般只有活性炭總蠶種的約5%。其作用能吸附蒸汽，并能為吸附物提供進(jìn)入微孔的通道，又能直接吸附較大的分子。

大孔的孔隙容積一般約為0.2-0.5 mL/g，表面積只約0.5-2 m2/g，其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入活性炭內(nèi)部較小的孔隙中去；二是作為催化載體時，催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi)，大都沉淀在大孔和中孔之中。

所提的活性炭表面積理應(yīng)包括內(nèi)表面積和外表面積，事實(shí)上吸附性質(zhì)主要來自巨大的內(nèi)表面積，因此不能誤認(rèn)為：把活性炭研碎磨細(xì)會明顯提高表面積從而提高吸附力。

很多吸附是可逆的物理吸附，即被吸附物為流體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下被吸附物又解吸出來，活性炭內(nèi)表面恢復(fù)原狀。這是廣泛應(yīng)用的物理吸附，學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附。

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