活性炭的特征

活性炭的特征

    　活性炭从起外观分为粉末炭和颗粒炭两类。颗粒炭可以从多种含炭物料如各种纤维素、木材、椰壳、果壳、果核及各种煤制造产出。

    活性炭表面积是决定其吸附能力的重要指标，通常可用比表面积(米2/克)来表示，活性炭的表面积由颗粒的外表面和由细孔构成的内表面两部分组成，比较起来，由细孔结构构成的内表面积具有极大的面积比例(大于90%)，因而对活性炭的吸附特性更具有决定性作用，研究测定，活性炭的比表面积很大，一般为500~1400米2/克，某些甚至高达2500米2/克。2、看组分：国际上椰壳活性炭是吸附异味和本等污染气体的首xuan活性炭。

    在提金生产中，要求使用的活性炭必须具有较高的硬度和耐磨性，而吸附活性与耐磨性往往是相互矛盾的。生产实际中往往根据试验与经验来确定使用何种活性炭。

活性炭吸附法治理VOCs的工艺技术

活性炭吸附法治理VOCs的工艺技术

    活性炭吸附法治理VOCs工艺技术有变压吸附、变温吸附，两者联用的变温-变压吸附和变电吸附。

    1、变压吸附

    变压吸附(PSA)是指在恒温或无热源条件下，通过周期性的改变系统压力，使吸附质在不同压力下吸附和脱附的循环过程。按照操作方式的不同，变压吸附可分为利用范德华力之间的差异使用一般活性炭进行分离的平衡吸附型和利用分子吸附速度之间的差异使用特殊活性炭分子筛进行分离的速度分离型。在吸附过程中，物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限，同一物质在较低温度下往往是化学吸附。吸附通常在常压下进行，脱附过程则是通过降低操作压力或抽真空的方法来实现的，且在脱附时真空度越大越易脱附。但是在实际操作中，高真空度对吸附设备要求很高且耗能巨大，综合成本和吸附效果的考虑，工业上一般采用8～10kPa的脱附压力。PSA技术自动化程度高可以实现循环操作，但在操作过程中需要不断加压减压，对设备要求高，能耗巨大，多用于高dang溶剂的回收。

    2、变温吸附

    变温吸附(TSA)是利用吸附剂的平衡吸附量随温度升高而降低的特性，在常温下吸附，升温后脱附的操作过程。市场上很多环保公司对活性炭吸附技术过于低估（简单误认为活性炭吸附技术无非就是简单的吸附—脱附）。活性炭脱附过程是吸热过程，升温有助于脱附，采用水蒸气、热气体进行脱附时，脱附温度通常在100～200℃。吸附VOCs时，若吸附量较高，吸附质是沸点较低的小分子碳氢化合物和芳香族有机物时，可用水蒸气脱附后冷凝回收;若吸附量较低，如C7H8、CH3C(O)N(CH3)2和C4H8O2等VOCs，则可用其他热气体(热空气、热N2等)吹扫进行脱附后烧掉或经二次吸附后回收。

活性炭表面化学性质的影响及表面化学改性

      活性炭的表面化学性质由活性炭表面官能团的种类和数量决定，表面化学性质差异影响活性炭的化学吸附性能。活性炭是用木屑、枝丫、木炭、果壳、煤等原料，通过炭化和活化制成。通过对活性炭进行表面化学改性，可以改变活性炭对VOCs的吸附能力吸附选择性。SHEN等的研究表明，氨化可以使活性炭表面碱性官能团增加，氧化可以使活性炭表面酸性官能团增加。

    KIM等研究了不同酸和碱浸渍改性椰壳活性炭对多种VOCs的吸附性能，发现磷酸浸渍改性的活性炭对PhH、 C7H8、C8H10等VOCs吸附性能提高。事实上，漂白是通过吸附剂与油的物理和化学相互作用选择性除去颜色和杂质以改善其质量的过程。刘耀源等分别利用H2SO4/H2O2、NaOH改性玉米秸秆活性炭，发现用H2SO4/H2O2改性后的活性炭，降低了其对 C7H8等弱极性、非极性物质的吸附量，而用NaOH改性能提高其对甲醛等极性物质的吸附能力。

    LI等用氨水浸渍改性活性炭，发现改性后的活性炭对邻C8H10等疏水性VOCs的吸附能力要强于酸改性。一些经过特殊处理及特殊加工的活性炭还要作为***的脱硫剂、催化剂或催化剂载体等。负载金属改性是通过负载在活性炭上的金属单质或金属离子与吸附质之间较强的结合力，来提高活性炭吸附分离性能的方法。一般认为，负载金属改性能改变活性炭表面的化学性质，进而改变活性炭的极性，使得活性炭的吸附以化学吸附为主，增加了吸附的选择性。

    LU等在200℃的低氧条件下用Co浸渍改性活性炭，发现改性后的活性炭对 C7H8吸附性能显著提高。负载金属改性活性炭技术目前主要应用在处理甲醛、 C7H8等分子量小的污染物上，对一些大分子量VOCs的应用有待进一步研究。