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产品名称:活性炭

  • 产品别名:碳分子筛;活性炭;焦炭分子筛;针剂用活性炭;气相吸附用活性炭;溶剂回收活性炭;活性炭(净化水);活性炭(净化空气)
  • 规格:25KG
  • CAS号:7440-44-0/64365-11-3
  • 产地:广东
  • 含量:99%
  • 分子式:CH4
产品说明

 

活性炭 用途与合成方法
概述 活性炭是具有极大比表面积及很强吸附和脱色能力的一种炭素材料。在19世纪人们就利用它对糖、酒及水等进行脱色亚博网站注册、去味及净化亚博网站注册。骨炭用于水的过滤也有100多年的历史,第一次世界大战时开始用活性炭制作防毒面具。到20世纪90年代亚博网站注册亚博网站注册,在污水处理亚博网站注册亚博网站注册,有机溶剂的浓缩回收亚博网站注册,空气净化及其他环境亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册;,黄金提取等领域得到广泛的应用。
有机物在600~700℃炭化而残留下来的炭素材料具有活性或活性化的能力。但这些炭素材料牢固地吸附着一些气态碳氢化合物和其他物质亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,降低了其活化能力需要提高炭化温度到形成活性炭的临界温度以上亚博网站注册。以使这些被吸附的气态物质分解亚博网站注册,脱析亚博网站注册亚博网站注册。再以水蒸气亚博网站注册亚博网站注册,二氧化碳等进行活化提高活化能力达到工业应用等级亚博网站注册。
活性炭的吸附是由于内部有丰富的微孔亚博网站注册亚博网站注册,即有很大的比表面积,因此亚博网站注册,活性炭的制作要点是使用有机物在炭化及活化过程中生成尽可能多的微孔。
活性炭按其形状可分为粉状活性炭亚博网站注册、颗;钚蕴考跋宋椿钚蕴亚博网站注册;钚蕴康脑嫌校(1)植物类:木材,锯木屑,果壳(包括椰壳亚博网站注册,山楂核亚博网站注册亚博网站注册,稻壳等)亚博网站注册亚博网站注册,纤维素亚博网站注册,木质素及纸浆残渣等亚博网站注册亚博网站注册。(2)动物类:各种动物的骨骸。(3)矿物类:褐煤亚博网站注册、泥炭亚博网站注册、无烟煤及石油残渣等。(4)化学类:聚丙烯**亚博网站注册亚博网站注册,黏胶亚博网站注册,酚醛等纤维。这些原料的共同点是在热处理过程中发生固相炭化。
使用历史 据埃及古书记载亚博网站注册,远在公元前1550年以前炭就在医学上应用亚博网站注册亚博网站注册。在中国长沙马王堆西汉墓(公元前190~前110年)中发掘出完好的女尸,木椁四周及上部填塞木炭亚博网站注册亚博网站注册,厚30~40厘米,约5 000多千克,这是对炭的吸附性能的应用亚博网站注册亚博网站注册。在工业上生产活性炭亚博网站注册亚博网站注册,是从1900~1901年荷兰科学家奥斯特利杰科(Raphaelvon Ostrejko)取得化学药剂法和气体活化法等的专利开始的亚博网站注册。第一次世界大战时亚博网站注册亚博网站注册,活性炭开始用于防毒面具,并且提出了著名的吸附理论,如毛细管凝聚理论亚博网站注册亚博网站注册,吸附等温线和孔径分布学说亚博网站注册,单分子层和多分子层吸附理论等,这些理论研究加深了对活性炭的认识,促进了活性炭生产的发展和应用领域的扩大亚博网站注册。到30年代,活性炭生产已成为一门工业,40年代后提出的活性炭孔隙分类法和以吸附势理论为基础的微孔充填理论都获得实际的应用亚博网站注册亚博网站注册。在中国1932年才开始研究活性炭的生产工艺,到50年代逐渐形成活性炭工业。
活化原理 活化方法有气体活化法和化学药剂活化法两类。气体活化法又称物理法。含碳物料用一些氧化性气体如水蒸气亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、二氧化碳(或烟道气)或氧气(或空气)作为活化剂亚博网站注册,在高温下进行活化制造活性炭亚博网站注册。木材在炭化过程中常有一些焦油物质残留在木炭中亚博网站注册,在活化过程中亚博网站注册,活化剂可以使残留的焦油和其他含碳化合物氧化分解亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,清除表面的杂质亚博网站注册,使原来被堵塞的孔隙开放;活化剂也能侵蚀炭的表面,形成新的孔隙,原来孔隙之间的薄壁有可能被烧失亚博网站注册亚博网站注册,使孔隙扩大亚博网站注册亚博网站注册,从而形成非常发达的孔隙结构亚博网站注册亚博网站注册,使比表面积大大增加和提高了炭的吸附力亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册⊙遣┩咀⒉亚博网站注册亚博网站注册;罨枰奈露纫蚧罨林掷喽煌遣┩咀⒉亚博网站注册亚博网站注册,用水蒸气活化的温度约为800~950℃,用烟道气活化时约900~950℃亚博网站注册,用空气作活化剂时亚博网站注册,由于在高温下碳和氧的反应非常剧烈亚博网站注册,一般在600℃左右活化亚博网站注册。
化学药剂活化法多用氯化锌作为活化剂亚博网站注册。主要利用氯化锌在高温下对植物原料中的纤维素起润胀亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、脱水亚博网站注册、侵蚀和溶解作用亚博网站注册亚博网站注册,而使其形成孔隙亚博网站注册亚博网站注册,达到活化的目的。氯化锌法一般能制得过渡孔比较发达的活性炭,适用于糖色等大分子杂质的去除亚博网站注册。用氯化锌法制造活性炭时,锌屑比(无水氯化锌与绝干木屑重量之比)对制得活性炭的孔隙大小有很大影响亚博网站注册,锌屑比大时,可以制得过渡孔较发达的活性炭;锌屑比小时亚博网站注册,可以制得微孔较发达的活性炭亚博网站注册亚博网站注册。几乎所有的含碳物质都可以经过不同的工序制成活性炭亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。
制造方法 活性炭的制造原理有物理法和化学法两种亚博网站注册,物理法是将原料在密封、无氧环境下加热分解亚博网站注册亚博网站注册,氢及其他物质挥发而留下炭亚博网站注册亚博网站注册,同时形成无数微孔亚博网站注册亚博网站注册,即炭化过程,炭化温度最高可达1200℃,然后通水蒸气或二氧化碳在弱氧环境下进一步增加微孔亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,即活化过程亚博网站注册亚博网站注册,活化温度一般在700~900℃亚博网站注册亚博网站注册,冷却后即为活性炭⊙遣┩咀⒉亚博网站注册;Хㄊ前言显は群突б┢芳覼nCl2亚博网站注册,HCl亚博网站注册,FeCl3亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,H3PO3及H2SO4等充分混合搅拌亚博网站注册亚博网站注册,然后在较低的温度如500~600℃进行炭化亚博网站注册亚博网站注册,为提高比表面积,在炭化后再在水气或二氧化碳气氛下进行活化亚博网站注册。
气体活化法 制造活性炭的主要设备是活化炉亚博网站注册亚博网站注册。在中国亚博网站注册,气体活化法常用鞍式炉亚博网站注册,也有用多管炉亚博网站注册、流态化炉和转炉亚博网站注册。美国还用多层炉等亚博网站注册亚博网站注册。鞍式炉(图1)是由活化炉炉体亚博网站注册、左右两个蓄热室和烟囱组成;罨迨怯寐戆靶魏推渌煨文突鹱┢龀傻挠行矶嗷罨赖姆叫温(图2)亚博网站注册亚博网站注册,分为左右两个半炉。原料炭装入炉顶的原料槽内亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,借重力沿活化道缓慢下降亚博网站注册,顺序经过预热段亚博网站注册、补充炭化段亚博网站注册亚博网站注册、活化段和冷却段亚博网站注册, 最后由下部卸出亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。用卸料的间隔时间长短来控制炭料的下降速度亚博网站注册亚博网站注册。水蒸气活化剂送入左蓄热室下部亚博网站注册亚博网站注册, 被预热到1000~1100℃后送入左半炉,经活化段与原料炭直接接触使其活化亚博网站注册。由于活化反应是吸热反应亚博网站注册,使炉温不断下降亚博网站注册亚博网站注册;罨玫降幕旌掀遄胗野肼遣┩咀⒉嵫遣┩咀⒉幔诼拥牟煌恢蒙贤ㄈ攵慰掌亚博网站注册, 使可燃气体燃烧, 产生的热量使炉温上升,混合气体使右半炉的木炭活化亚博网站注册。逸出的高温烟道气进入右蓄热室,使其中的格子砖加热升温后排入烟囱亚博网站注册。每隔30分钟将烟道亚博网站注册亚博网站注册、空气和水蒸气的闸阀切换一次亚博网站注册,这时水蒸气送入右蓄热室按完全相反的方向流动亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,这样亚博网站注册亚博网站注册,可以使左右两半炉交替升温和降温亚博网站注册亚博网站注册,经常保持在活化需要的温度范围内亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。正常的活化温度为850~950℃亚博网站注册。必须注意保持活化炉的正压操作亚博网站注册亚博网站注册;罨冻龅幕罨暇、破碎亚博网站注册、筛选亚博网站注册亚博网站注册、酸洗亚博网站注册、水洗、脱水亚博网站注册亚博网站注册、干燥等后处理工序即可得活性炭成品亚博网站注册。
1.预热段; 2.补充炭化段; 3.上近烟道; 4.活化段; 5.上连烟道;6.中部烟道; 7.燃烧室; 8.蓄热室; 9.格子砖层; 10.上远烟道;11.下远烟道; 12.冷却段; 13.基础; 14.下料口; 15.加料槽
结构和性质 活性炭属无定形碳,虽然它们不具有金刚石和石墨那样的结晶结构亚博网站注册亚博网站注册,但是亚博网站注册亚博网站注册,从X射线的衍射中已经查明亚博网站注册,它们的结构中含有基本微晶亚博网站注册亚博网站注册⊙遣┩咀⒉幔基本微晶是由几层碳原子呈六角形排列的网状结构不规则的互相重叠组成的亚博网站注册。在活性炭中除了基本微晶以外亚博网站注册亚博网站注册,还有未组成平行层的单个网平面和无规则的碳亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,如脂肪链状结构的碳,附着在芳族结构边缘上的碳等亚博网站注册;钚蕴康脑刈槌沙颂荚匾酝亚博网站注册,还有以化学结合形式存在的氢亚博网站注册、氧等亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,和以灰分形式存在的许多元素亚博网站注册,活性炭的表面还有酸性的和碱性的表面氧化物和官能团。
活性炭最重要的性质是吸附性质亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册;钚蕴渴嵌嗫孜镏亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,含有大量的孔隙亚博网站注册,其中有半径在20埃以下的微孔亚博网站注册,半径为20~1000埃的过渡孔和半径为1000~20000埃的大孔亚博网站注册。由于各种活性炭的孔隙大小不同和含有不同性质的表面氧化物及官能团亚博网站注册,因此亚博网站注册,吸附性能各不相同,并具有选择吸附的能力亚博网站注册。例如糖用活性炭具有较多的过渡孔亚博网站注册亚博网站注册、对大分子的糖色杂质有较好的吸附力亚博网站注册,而具有较多微孔的活性炭适用于气相吸附和小分子杂质的去除亚博网站注册亚博网站注册。粉状活性炭的主要质量指标:对0.15%亚甲蓝的脱色力为8~14毫升/0.1克活性炭,对A法或B法焦糖色的脱色力为90~100%亚博网站注册,总铁量不大于0.05~0.10%,氯化物含量不大于0.2~0.25%,pH值3~9亚博网站注册亚博网站注册,灼烧残渣不大于3~8%亚博网站注册亚博网站注册,干燥减量不大于10%。详细的分类和分级指标见中华人民共和国林业部粉状活性炭标准LY 216—79亚博网站注册。
活性炭必须具有足够的机械强度,能经受使用时的磨损亚博网站注册亚博网站注册。适当降低活化温度亚博网站注册,缩短活化时间有利于机械强度的提高,但伴随的是吸附能力的降低亚博网站注册亚博网站注册,为提高吸附能力亚博网站注册亚博网站注册,必须提高活化温度和延长活化时间亚博网站注册,这又带来强度的损失和收得率的降低亚博网站注册亚博网站注册,因此,需要根据使用要求综合考虑亚博网站注册亚博网站注册,以获得最佳的使用效果,最低的生产成本亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。使用后的活性炭很容易再生重新使用,这可避免二次环境污染。
主要指标 活性炭的主要指标有:粒度亚博网站注册、强度、水分、水容量亚博网站注册、堆积密度亚博网站注册亚博网站注册、颗粒密度、真密度亚博网站注册亚博网站注册、比表面积亚博网站注册、灰分等表征物理性质的指标和苯吸附率亚博网站注册亚博网站注册、四氯化碳活性等表征吸附性能的指标亚博网站注册亚博网站注册。
低温(400℃)活化的炭称L-炭亚博网站注册亚博网站注册,高温(900℃)活化的炭称H-炭。H-炭必须在惰性气氛中冷却,否则会转变为L-炭亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册;钚蕴康奈叫阅苡胙趸罨逼宓幕灾始捌渑ǘ妊遣┩咀⒉嵫遣┩咀⒉帷⒒罨露亚博网站注册、活化程度亚博网站注册、活性炭中无机物组成及其含量等因素有关亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,主要取决于活化气体性质及活化温度亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册;钚蕴康暮苛、比表面积亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、灰分含量及其水悬浮液的pH值皆随活化温度的提高而增大亚博网站注册;罨露扔,残留的挥发物质挥发愈完全,微孔结构愈发达亚博网站注册,比表面积和吸附活性愈大亚博网站注册。随炭中挥发物的去除亚博网站注册亚博网站注册,炭中的灰分含量增大亚博网站注册亚博网站注册;钚蕴恐械幕曳种饕蒏2O、Na2O亚博网站注册、CaO、MgO亚博网站注册、Fe2O3、Al2O3亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、P2O5亚博网站注册亚博网站注册、SO3、Cl-等组成亚博网站注册;曳肿槌杉捌浜慷蕴康奈交钚杂泻艽笥跋,一般可用盐酸或氢氟酸浸泡再水洗的方法去除或降低活性炭的灰分亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册⊙遣┩咀⒉嵫遣┩咀⒉亚博网站注册;钚蕴康幕曳趾坑胫迫』钚蕴康脑嫌泄;钚蕴恐星夂脱醯暮克婊罨露鹊纳叨档脱遣┩咀⒉亚博网站注册。
活性炭对酸或碱的吸附能力与其水悬浮液的pH值有关,使蒸馏水的pH值降低的活性炭对碱有较强的吸附能力;使蒸馏水的pH值上升的活性炭对酸有较强的吸附能力亚博网站注册亚博网站注册⊙遣┩咀⒉;钚蕴康幕登慷扔胫迫』钚蕴康脑霞疤炕露扔泄,炭化温度超过700℃时亚博网站注册,其机械强度将显著增大亚博网站注册亚博网站注册;钚蕴砍惴河糜诜纤换头治龌У攘煊蛲庋遣┩咀⒉亚博网站注册,在化学选矿工艺中主要用于提取金银。
应用 活性炭的应用范围非常广泛亚博网站注册,它的应用几乎涉及国民经济各领域,在气相吸附中亚博网站注册,用于从废气中除去有害气体亚博网站注册,环境毖遣┩咀⒉嵫遣┩咀⒉幔护中的空气净化亚博网站注册,回收溶剂亚博网站注册,排烟脱硫亚博网站注册亚博网站注册,原子辐射的防护和除去原子能设施中逸出的核裂变放射性物质和放射性碘亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、氪亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、氙等亚博网站注册亚博网站注册。在液相吸附中亚博网站注册,用于食品工业中的葡萄糖、饴糖亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、食糖、乳制品亚博网站注册、食用油、果汁饮料亚博网站注册亚博网站注册、酒类、食品添加物如味精亚博网站注册亚博网站注册、柠檬酸、琼脂、果胶和其他食品的精制净化亚博网站注册亚博网站注册;医药工业中各种药物和针剂的净化精制亚博网站注册;化学工业中各种化学药品亚博网站注册、工业用油剂等的精制亚博网站注册亚博网站注册、净化和回收;废水处理,用水处理亚博网站注册;合成纤维工业、石油精制等亚博网站注册,以及用作催化剂和催化剂载体等亚博网站注册亚博网站注册。随着科学技术的发展亚博网站注册,活性炭的品种及吸附能力将进一步增多和提高,如最近开发研究高比表面积的活性炭亚博网站注册,其表面积可达3000m2/g亚博网站注册亚博网站注册,活性炭的应用范围将更为广大亚博网站注册亚博网站注册。
毒性 ADI不作限制性规定(FAO/WHO,2001)亚博网站注册亚博网站注册。
ORAS(FDA亚博网站注册,§240.361,§240.236亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,§240.401亚博网站注册,2000)亚博网站注册。
使用限量 FDA亚博网站注册亚博网站注册, §240.105l(2000):葡萄酒0.9%亚博网站注册,雪利酒0.25%亚博网站注册亚博网站注册;葡萄汁0.4%。 鉴别试验
取粉末试样约3g亚博网站注册亚博网站注册,放入一盛有10mL5%稀盐酸的带有玻璃塞锥形烧瓶中,煮沸30s后亚博网站注册,冷却至室温亚博网站注册。加碘试液(TS-l24)100ml,加塞亚博网站注册,强烈振摇30s。经滤纸过滤亚博网站注册,弃去一部分初滤液后,承接滤液50ml。另取碘试液10ml亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,加水至50ml作为参比液亚博网站注册。试样液应不深于参比液亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,即表示试样具有吸附作用亚博网站注册亚博网站注册。
取试样于空气中灼烧,应有一氧化碳和二氧化碳挥发,并残留灰分亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。
加热至红亚博网站注册亚博网站注册,缓慢燃烧而无火焰亚博网站注册。
食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准
添加剂中文名称 允许使用该种添加剂的食品中文名称 添加剂功能 最大允许使用量(g/kg) 最大允许残留量(g/kg)
活性炭 食品 食品工业用加工助剂 / 一般应在制成最后成品之前出去亚博网站注册,有规定食品中残留量的除外
化学性质 黑色多孔性无味物质,粒形可从圆柱形亚博网站注册、粗颗粒到细粉末粒子亚博网站注册亚博网站注册,颗粒直径一般为1~6mm亚博网站注册,长度约为直径的0.7~4倍亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册;蚓哂6~120目粒度的不规则颗粒亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。无臭亚博网站注册亚博网站注册、无味亚博网站注册,不溶于水和有机溶剂亚博网站注册亚博网站注册。装填密度约0.3~0.6g/ml,微孑L容积约0.6~0.8ml/g,比表面积约500~1500m2/g亚博网站注册。对有机高分子物质有很强的吸着力亚博网站注册亚博网站注册,故对液相中的微量成分亚博网站注册,色素亚博网站注册,臭气物质等均有很高的去除能力亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册。最适用pH值为4.0~4.8亚博网站注册亚博网站注册,最佳温度60~70℃。
用途 脱色剂;脱臭剂亚博网站注册;除味剂;在食品生产中的净化剂亚博网站注册亚博网站注册。广泛用于蔗糖、葡萄糖亚博网站注册亚博网站注册、饴糖、油脂亚博网站注册亚博网站注册、果汁和葡萄酒等饮料的脱色净化亚博网站注册亚博网站注册、胶体物质的去除和水质处理等亚博网站注册亚博网站注册。
GB 2760-96列为加工助剂亚博网站注册。用量按生产需要而定亚博网站注册亚博网站注册。一般维持时间30min亚博网站注册。
用途 用于变压吸附分离空气制取氮气
用途 主要用于医药工业中的中西原药亚博网站注册、食品添加剂的脱色、提纯、精制
用途 适用于酿造业亚博网站注册亚博网站注册、食用油亚博网站注册、食品添加剂生产的脱色、除臭亚博网站注册,对焦糖亚博网站注册亚博网站注册、糖蜜等高分子色素具有特殊的脱色能力
用途 可用于脱硫亚博网站注册、净化水、净化空气亚博网站注册、回收溶剂亚博网站注册、吸附和作为催化剂载体等
用途 用于在煤气、焦炉气亚博网站注册、天然气亚博网站注册、二氧化碳和变换气中脱除硫化氢
用途 用于空气过滤亚博网站注册、净化、去除有害气体等
用途 主要用于食品、饮料、医药和高纯饮用水的除臭、除氯及液体脱色,还广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等
用途 广泛用于工业用水亚博网站注册、生活用水的前置处理和化工、印染亚博网站注册、电子亚博网站注册亚博网站注册、焦化亚博网站注册、环保等工业污水的深度净化处理
用途 广泛用于甲苯、二甲苯亚博网站注册、醚亚博网站注册、乙醇亚博网站注册亚博网站注册、丙酮亚博网站注册、汽油亚博网站注册、三氯丙烷和四氯化碳等有机溶剂回收
用途 用于吸附气相、液相有害物质亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册,脱除各种有机蒸汽亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、滤除有害气体及空气中的臭味等
用途 有针剂用活性炭、气相吸附用活性炭、溶剂回收活性炭等,可用于脱硫亚博网站注册亚博网站注册、净化水、净化空气、回收溶剂亚博网站注册亚博网站注册亚博网站注册、吸附亚博网站注册、催化剂和作为催化剂载体等亚博网站注册亚博网站注册。
生产方法 由能炭化和活化的有机质原料包括木屑亚博网站注册、泥炭亚博网站注册亚博网站注册、褐煤亚博网站注册亚博网站注册、木炭纤维残渣、兽骨亚博网站注册、果壳亚博网站注册、石油焦炭等等亚博网站注册,在活化气体如水蒸气亚博网站注册亚博网站注册、二氧化碳中加或不加无机盐后在高温下被炭化和活化。亦可用化学活性剂如磷酸或氯化锌在高温下炭化后亚博网站注册亚博网站注册,再水洗以除去化学活性剂而制得亚博网站注册亚博网站注册。
类别 自燃物品
刺激数据 活性炭尘, 颗粒刺激眼睛和黏膜
爆炸物危险特性 其尘遇热, 明火, 氧化物燃烧爆炸
可燃性危险特性 遇热, 明火, 氧化物燃烧
储运特性 库房低温通风干燥; 防火, 高温, 与氧化剂分开存放
灭火剂 水,二氧化碳, 泡沫, 干粉


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