活性炭的吸附原理
活性炭（英语：Active charcoal），亦称活性碳（英语：Active carbon）、活化炭（英语：Activated charcoal；Activated char）或活化碳（英语：Activated carbon），是黑色粉末状或颗粒状的碳物质。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大，也是做一个过滤器的主要物料。
活性炭的制作
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成， 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有无比的表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。
活性炭的原理
1、过滤原理
活性炭过滤器是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程，被截留的悬浮物充塞于活性炭间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小，随活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗，可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强，纳污能力增加，截污量增大。同时，活性炭滤层孔隙越大，水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性炭滤层，在有足够保护厚度的条件下，悬浮物可以更多地被截留，使中下层滤层更好地发挥截留作用，机组截污量增加。
从严格的理论上讲，活性炭所具有的对悬浮物的截留能力来自活性炭所提供的表面积。流速低时，机组的过滤能力主要地来自活性炭的筛除作用，而流速快时，过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附作用，在过滤过程中活性炭所提供的颗粒表面积越大，对水中悬浮物的附着力越强。
2、吸附原理
根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸附和化学吸附（又称活性吸附）。在吸附过程中，当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力（或静电引力）时称为物理吸附；当活性炭分子和污染物分 子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关，与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，这种力与分子间内聚力一样，故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。
由于化学键强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看做化学反应，是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移，而不是简单的微扰或弱极化作用，是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。
吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程，分子的自由能会降低，因此，吸附过程是放热过程，所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同，它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。20世纪70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等，都有特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
活性炭过滤是指用多孔海绵经过浸碳加胶处理。活性炭的特点是去除空气中的异味。一般须配合立的初、中效过滤器的使用。我司生产各种活性碳窝状过滤网，是利用活性炭特的微孔吸附件原理制造的。通过吸附作用除掉空气中的异味和有害气体。具有良好的吸附性能，成型性好、强度高、气流阻力较小。 其特点是：表面积大、吸附能力强、祛除空气中的异味和有害气体等。 活性炭，又名活性碳蜂窝状过滤网，是在聚氨酯发泡海绵上载负活性炭制成的，其含炭量35%-55%，具有的吸附性能，可用于空气净化，去除挥发性有机化合物和通常空气中的污染物质，可在大风量的净化器中使用，气阻、压降很小，具有很好的净化效果。主要用于各种家用、车用空调、空气净化器、水质净化、气相吸附等领域采用煤为原材料，经过炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序研发而成。其外观普遍为黑色圆柱状煤质柱状活性炭，不定形煤质颗粒煤质柱状活性炭，又称破碎炭。圆柱形煤质柱状活性炭又称柱状炭，一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制作而成。也可以用粉状煤质柱状活性炭加粘结剂挤压成型。具有发达的孔隙结构，良好的吸附能力，机械强度较高，易反复再生，造价低等优势；可用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。 是一种多孔性的含炭物质,它具有高度发达的孔隙构造,是一种优良的吸附剂,每克活性炭的吸附面积更相当于八个网球之多.而其吸附作用是借助物理性吸附力与化学性吸附力达成.其组成物质除了炭元素之外，尚含有少量的氢、氮、氧及灰份，其结构则为炭形成六环物堆积而成。由于六环炭的不规则排列，造成了活性炭多微孔体积及高表面积的特性。 煤质柱状活性炭可适用于电厂原水净化、自来水净化.尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果。 煤质柱状活性炭还可是适用于电厂原水净化、尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果。
木质柱状活性炭 柱状活性炭以椰壳，木屑、煤质为原料，经过一系列的生产工艺精制而成。外观黑色圆柱形颗粒，广泛用于气体处理、污水处理、脱硫脱硝、溶剂回收、制氮机、空分设备、油漆车间等领域。木质柱状活性炭燃点温度4504℃(根据不同产品而定) 木质柱状活性炭分类： 柱状活性炭以原材料分类可以分为三种，一种是以木屑、木材为原材料，我们称为木质柱状活性炭，一种我们是以煤、煤炭为原材料生产的产品为煤质柱状活性炭，一种是以椰子壳为原材料，我们称为椰壳柱状活性炭，因为这三种活性炭采用的原料不同，用途也不同。 木质柱状活性炭用途： 广泛使用在：生活污水、化学废水、自来水厂、气体脱硫、净化空气、化工行业等领域。 木质柱状活性炭优点： 由于的木材，椰壳为原料，制成的柱状活性炭是低于传统的煤柱状炭，杂质少，气相吸附值，CTC占优势。 煤质柱状活性炭具有孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强、机械强度高、床层阻力小、化学稳定性好、易再生、耐久性好等优点。 产品孔径分布合理，达到吸附和解吸，从而大大提高产品的使用寿命（平均为2到3年），是普通煤的1.4倍。
临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
为了净化空气进行了大量研究，其中以活性炭滤料为过滤吸附材料的研究应用也较广，活性炭容易清除单质碘蒸气，而甲基碘因具有较高蒸气压力，难以吸附。因此利用浸清活性炭在同位素交换或化学结合过程予以净化是当前较为满意的解决办法。
同位素交换利用的是没有放射性和不挥发的无机碘化物浸溃的活性炭，在放射性甲基碘于炭料层中短暂的停留时间内，在吸附剂上发生碘问位素的交换，因此由于无放射性碘的大量过剩，所以可达到良好的交换效率。
过滤装置是在相对湿度为99%~条件下，能净化程度大于99%的、炭层长度不小于20cm矩形截面的、特殊结构的过滤器。为了预先防止放射性炭尘埃的放出，悬浮微粒过滤器可设置在用活性炭制成的过滤器之后，在原子能发电站中空气不断的经过活性炭过滤器而循环。因为在这种情况下，浸溃活性炭的吸附能力由于吸收了在过滤器操作期间内严格控制的有机蒸气而有所降低。
化学结合是在利用叔胺浸溃的活性炭时，甲基碘可与其化合而生成季铵盐，它与其他胺相比具有较小的挥发性和较强的碱性而显得特别有效。然而胺易挥发，并降低活性炭的燃点温度，因此，像这样的浸溃组成在许多国家均不使用。
上海活性炭厂经筛选以2%TEDA(三亚乙基二胺)和2%K1浸溃的油棕炭制成活性炭，与复旦大学和上海原子核研究所合作研究应用，结果说明该浸溃活性炭可用作核电站中除碘过滤器的吸附材料。
(2)放射性稀有气体水反应堆废气中含有极少量的长衰期的同位素氪，主要是含短衰期的同位素氪和氙。
山东临朐县海源活性炭厂，位于潍坊市临朐县冶源镇西圈村，建厂多年来，经不断发展，现已成为一家综合性滤料厂家，产品有：各种型号用途活性炭，广泛应用于污水处理、工业废气吸附、饮料水处理、净水过滤、电厂水预处理、废水回收前处理、生物法污水处理。 临朐县海源活性炭厂，是一家从事活性炭生产20年的生产厂家，产品20多个型号，覆盖不同领域的活性炭使用环境，产品营销全国，质量稳定如一，初心不改，一切为环保事业做出应有的贡献，始终将青山绿水作为自己产品质量的要求。
活性炭滤料溶剂回收过程主要由以下4个基本阶段构成。
(1)吸附吸附过程可持续到从炭层到吸附区出口，使之达到极限的放空浓度。这样来选择吸附器的尺寸和物流速度，到放，炭层的操作时间与操作周期相吻合(例如:8h白天操作，夜晚进行再生)。然而，在很多情况下是临近放空时就转换到第二个吸附器(并联设备)，转换过程好利用浓度传感器控制的自动控制系统。
(2)解吸吸附饱和的活性炭是在120~140℃利用水蒸气进行再生;对于高沸点溶剂，则需要提高蒸汽温度。解吸时，可以使用萃取洗提部分溶剂，直到炭层的终温。对于容易分解的溶剂，解吸过程需要谨慎。有些需要在炭层中增加加热装置，这样可以减少蒸汽用量，增加冷凝液的浓度。使用的蒸汽，一部分用于解吸，一部分用于洗脱。而对于湿活性炭来说，用于解吸和用于洗脱的量会有不同，因为解吸活性炭吸附的水需要大量的能量。
因此，在从具有较高相对湿度的空气中回收溶剂时或者在利用湿蒸汽作为解吸剂时，装有炭层的吸附器的生产能力会有所降低。因此蒸汽耗量与被提取的溶剂量之比，仅在评价解吸程度时才有意义。通常从经济观点出发，解吸过程可在达到一定残余容量的条件下中止;在二次回收循环中，应考虑到原始吸附能力的降低。在大多数情况下，以蒸汽来解吸30~40min也已足够了，但却极少见到用60min的情况;在某种程度上，这是与所用蒸汽的湿度有关。
(3) 干燥在以蒸汽置换解吸过程结束时，活性炭的孔隙和炭料颗粒的间隙均被水蒸气所饱和。这就大大降低了在二次循环中，大量溶剂的吸附。因此，炭层应当干燥，这通常以热空气和干蒸气来实现。因为在设备的死角和炭料颗粒间的空间内仍有残留溶剂，尽管已被解吸，但还没有从吸附器中逸出，