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活性炭相关知识
发布时间:2019-05-06 浏览

什么是活性炭

●活性炭(AC:activatedcarbon)是由含炭材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料

●分子式:C;分子量:12.011

●熔点:3652℃;沸点:4827℃,3652℃升华

●多孔结构,对气体、胶态固体由强度的吸附本领

●每克的总表面积可达5001000平方米

●密度为1.9-2.1

●表观密度约0.08-0.45

●含碳量10%-98%

活性炭发展史

●公元前1550年:埃及用于医药

●公元前2世纪:印度用于虑水

●长沙马王堆出图的汉墓木椁用木炭来吸潮、防腐

●明朝李时珍在《本草纲目》中记述果核烧炭可治疗腹泻和肠胃病

●到中世纪,木炭用于糖液脱色精制,以后发现骨炭有更大的脱色力

●从19世纪中开始研究"用量少、效果好"的脱色吸附剂,活性炭的研究走上了轨道

●二十世纪初欧洲诞生了活性炭工业。

发展阶段

一、工业化前(1900年以前)

●18世纪末,人们首次发现木炭的吸附能力

●脱色炭

二、工业生产(1900-1925年)

●1909年以木炭为原料用汽提法在欧洲开始生产分装活性炭,1911年荷兰MORTE炭出售糖用炭

●从20世纪初至20世纪中期,由于战争的原因,防毒面具用活性炭有很大发展。第二次世界大战开始后,要求可靠性更高的防毒面具,煤开始作为生产活性炭的原料,出现了压块、压伸工艺制造技术

三、成长期(1925-1950年)

●20年代初期在欧洲,活性炭的用途已扩大到矿物油、植物油和化学药品的精制。

●1929年以后,在美国开始把粉状活性炭用于水处理(每年2000-3000t)。这时原料使用相当广泛,扩展到用果壳、核等。活化方法也多种多样,理论研究进一步深化

●1943年美国匹斯堡活性炭公司(现在的Calgoh公司)首次采用烟煤压块,水蒸气活化工艺制造军用活性炭

●德国和日本采用挤压成型制造技术制造柱状活性炭,在此期间,基础性研究也有了一些进展。

四、发展期(1950-1975年)

●第二次世界大战后,活性炭工业的主导权已从欧洲转到美国,为保护环境和节省能源,活性炭用途已扩大到空气净化、废水处理、香烟滤嘴等方面。与原料来源转向煤,石油。在美国,活性炭的应用已经遍及17个行业,如自来水、工业用水净化、气体净化、分离,溶剂回收,制糖等。

●苏联学者杜宾宁(DUBININ)等人发展力Polanyi的吸附势理论,提出了体积填充理论和计算活性炭孔分布的D-R(Dubinin-Radushkevioh)和D-A(Dubinin-Astakhor)方程,成为当今人们研究活性炭孔结构的重要理论好和方法。

四、新发展期(1975年至今)

●从20世纪70年代初开始,随着现代工业和环境科学的发展,出现了许多活性炭新品种和新应用,如求兴叹、浸渍炭、纤维活性炭等。

●活性炭的产量和质量也在不断提高,至80年代末,全世界活性炭年销售量约60万吨,其中以煤为原料加工制成的活性炭占60%以上

●2013年全球消费总量达到140万吨,市场总额超过19亿美元,发展潜力巨大。传统需求方面,预计2016年全球木质活性炭需求总量在80万吨左右。

我国活性炭发展

●活性炭工业初创于50年代

●60-70年打基础,前30年经过了马鞍形、螺旋式曲折发展经理,基本上建成了独立、完成、初具规模的工业体系

●现在工业产值很高

活性炭产品-用途

●活性炭:吸附能力很强的功能性材料

●具有特殊的微晶结构、孔隙发达、比表面积巨大、具有物理吸附和化学吸附的双重特性

●有选择的吸附液相和气相中的各种物质,以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的

●已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面

●近年来,随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高,人们对食品、药品、饮用水的安全性,纯净度等生存环境提出更高要求,活性炭的市场需求不断扩大

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