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物理活化法

物理法通常又称气体活化法,是将已炭化处理的原料在800 ~1000℃的高温下与水蒸气,烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO或空气等活化气体接触,从而进行活化反应的过程。物理活化法的基本工艺过程主要包括炭化、活化、除杂、破碎(球磨)、精制等工艺,制备过程清洁,液相污染少。 [2] 
在制备过程中,具有氧化性的高温活化气体无序碳原子及杂原子首先发生反应,使原来封闭的孔打开,进而基本晶表面暴露,然后活化气体与基本晶表面上的碳原子继续发生氧化反应,使孔隙不断扩大。一些不稳定的炭因气化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物气体,从而产生新的孔隙,同时焦油和未炭化物等也被除去,最终得到活性炭产品。活性炭发达的比表面积则源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和孔的相互连接贯通。由于物理法工艺流程相对简单,产生的废气以CO2和水蒸气为主,对环境污染较小,而且最终得到的活性炭产品比表面积高、孔隙结构发达、应用范围广,因此世界范围内的活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。炭活化过程中产生大量的余热,可满足原料烘干、余热锅炉制高温蒸汽、产品的洗涤烘干等所需热能。



应用简史

(1)国外应用简史
公元前约3750年,古埃及就有使用木炭的记载。 [4] 
1900年英国人首次发明以金属氯化物炭化植物来制造活性炭的方法。 [4] 
1917年一战双方均已在防毒面具里使用活性炭。 [4] 
1927年美国芝加哥自来水厂发生了恶臭事故,此后活性炭被广泛应用于自来水除臭。 [4] 
1930 年 个使用粒状活性炭吸附池除臭的水厂建于美国费城。 [4] 
20世纪60年代末70年代初,由于煤质粒状炭的大量生产和再生设备的问世,发达 开展了利用活性炭吸附去除水中量有机物的研究工作,对饮用水进行深度处理。粒状活性炭净化的装置在美国、欧洲、日本等国陆续建成投产。美国以地面水为水源的水厂已有90%以上采用了活性炭吸附工艺




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