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活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含氢和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、苯酚等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其衍生物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。 [5]
脱硫脱氮产物、柱状颗粒、黑色外观,均采用优质碳素原料,并添加一定比例的胶粘剂、助催化剂。经过精选、配料、粉碎、成型、干燥、碳化、活化和深加工。本实用新型具有活性高、孔隙率高、硫容大、脱硫效率高、机械强度高的优点。具有良好的耐水性、低耐气性、易再生、在高压作用下不易破碎等优点。该产品主要用于沼气、水煤气、半水煤气、焦炉气、天然气、二氧化碳、城市煤气、合成氨工艺气、化工原料气等各种气体中H2S的脱除。
柱状活性炭是如何应用在这些领域
四、柱活性炭的溶剂回收
溶剂回收和处理活性炭,采用优质天然煤为原料,经物理活化法精制而成,呈黑色颗粒状,无味,孔隙发达,三种孔隙分布合理,吸附能力强。它对大多数有机溶剂蒸气具有很大的吸附能力,在很宽的浓度范围内,广泛用于回收有机溶剂,如苯,乙醚,二甲苯,乙醇,丙酮,汽油,氯仿和四氯化碳。
以上就是柱状活性炭在气体处理、污水处理、脱硫脱氮、溶剂回收四个领域的作用原理。
化学活化法就是通过将各种含碳原料与化学药品均匀地混合后,一定温度下,经历炭化、活化、回收化学药品、漂洗、烘干等过程制备活性炭。磷酸、氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠、硫酸、碳酸钾、多聚磷酸和磷酸酯等都可作为活化试剂,尽管发生的化学反应不同,有些对原料有侵蚀、水解或脱水作用,有些起氧化作用,但这些化学药品都可对原料的活化有一定的促进作用,其中常用的活化剂为磷酸、氯化锌和氢氧化钾。化学活化法的活化原理还不十分清楚,一般认为化学活化剂具有侵蚀溶解纤维素的作用,并且能够使原料中的碳氢化合物所含有的氢和氧分解脱离,以 H2O、CH4等小分子形式逸出,从而产生大量孔隙。此外,化学活化剂能够抑制焦油副产物的形成,避免焦油堵塞热解过程中生成的细孔,从而可以提高活性炭的收率。 [2
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