活性炭脱硫脱硝性能评价装置研制文献综述
2020-06-09 22:42:34
活性炭( Activated carbon,简称 AC) 又称活性炭黑,呈黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状,有排列规整的晶体碳,其中微晶是二维有序的六角形晶格,石墨微晶单位很小,厚度约为 0.9 ~ 1.2 nm,宽度约 2~ 2.3 nm,孔形状有毛细管状、狭缝形等。
这种结构决定了活性炭具有巨大的表面积和复杂的孔隙结构。
活性炭 80% 以上由碳元素组成,这也是活性炭为疏水性吸附剂的原因。
活性炭中除了碳元素外,还含有两类掺和物: 一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,另一类是灰分,灰分是活性炭的无机部分,由几种活性炭元素组成。
由于结构不完整及其他原子的存在,使活性炭的结构产生缺陷并形成不饱和价,导致活性炭的吸附性能存在差异。
根据国际纯化学与应用化学联盟( IUPAC) 分类标准[1],活性炭的孔结构可分为大孔( r > 50 nm) 、介孔( 2 nm < r <50 nm) 和微孔( r < 2 nm) 。
活性炭作为最重要的工业吸附材料之一,具有以下优点: ①耐酸碱、耐热性良好和化学稳定性高; ②净化和分离过程中不需要预先去除吸附质中的水分; ③对非极性和弱极性的有机分子都有很好的吸附能力; ④对吸附杂质分子的分析比较容易,吸附剂再生时能耗也较低。
由于活性炭是一多孔结构的吸附材料,为提高其吸附杂质的能力,满足不同应用领域的需要,要求制得的活性炭杂质含量少、吸附能力强、满足一定的强度要求,而且要求制备成本低。
综合考虑环境、资源、价格等因素,国内外一直在大力研究开发以生物质为原料、适用于不同场合的活性炭。
工业化的快速发展促进了社会科技进步高速发展,然而人类在享受着科技成果的同时,也在承受着化石燃料所导致的各种环境污染问题。