柱状活性炭按材质分为木质柱状活性炭和煤质柱状活性炭两种。木质炭以椰壳、果壳和木屑为原料,经粉碎、混合、挤压成型、炭化和活化等工艺生产而成。煤质柱状活性炭选用无烟煤为原料,采用工艺精制而成。两者都具有良好的吸附性能。
一、制备方法
木质柱状活性炭的制备方法主要有物理法、化学法和物理-化学法三种。
物理法是以木材为原料,通过碳化、氧化和活化等制备而成。
其中碳化是将木材在高温下加热,使其发生热分解,生成生物质炭;氧化是将生物质炭在氧气中加热,使其发生氧化反应,生成氧化炭;活化是将氧化炭在高温下与活性剂接触,使其表面发生化学反应,生成活性炭。
化学法是将木材的主要成分纤维素、半纤维素和木质素进行化学改性,在一定温度下进行热解,生成活性炭。
物理-化学法是将物理法和化学法相结合,行碳化或热解,然后在一定温度下进行活化。
二、结构特点
木质柱状活性炭的结构特点主要与其制备方法和原料有关。
木质柱状活性炭的比表面积较大,通常在1500-2500 m2/g之间。
其孔径大小分布范围广,包括微孔、介孔和大孔,其中微孔是活性炭的主要组成部分。
微孔的直径一般在2-20 nm之间,介孔的直径在20-50 nm之间,大孔的直径大于50 nm。
木质柱状活性炭的孔结构可以通过活化剂种类、浓度、温度、时间等因素进行调控。
三、吸附性能
木质柱状活性炭的吸附性能主要表现在对有机污染物和重金属离子的吸附上。
由于其孔径大小分布范围广,孔径大小适中,表面活性位点丰富,因此其对于有机污染物的吸附能力较强。
同时,由于木质柱状活性炭具有很高的比表面积和孔容量,因此对于重金属离子的吸附能力也较强。
此外,木质柱状活性炭的吸附性能还与其表面性质、孔结构、孔径大小、溶液pH值等因素有关。
四、应用前景
木质柱状活性炭具有广泛的应用前景。
在环境保护领域,它可以用于水处理、废气处理、土壤修复等方面。
在水处理领域,它可以用于去除有机物质、重金属离子、药物残留等污染物。
在废气处理领域,它可以用于去除VOCs、汞等有害气体。
技术指标
分析项目 | 测试数据 | 分析项目 | 测试数据 |
碘值 | >1000mg/g | 强度 | >92% |
比表面积 | >850m2/g | 亚甲兰值 | 120-150mg/g |
总孔容积 | >0.8cm3/g | 余氯吸附率 | ≥85% |
充填密度 | 0.35-0.55g/cm3 | 规格(直径) | 1.5-8MM |
指标参数
项目 | 指标参数 |
粒度(mm) | φ1.5-9.0mm |
碘吸附值(mg/g) | 800-1200 |
PH值 | 7-11 |
水分(%) | 6 |
灰分(%) | 10 |
装填密度(g/l) | 450-650 |
四氯化碳(%) | 40-90 |
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