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活性炭是一类重要的林产化工产品,因具有的比表面积和优良的选择性吸附能力,在工业生产和人们的生活中发挥着不可或缺的作用。 我国活性炭工业经历了50余年的发展,取得了令人瞩目的成绩,尤其在生产设备机械化、生产工艺自动化、生产过程清洁化、生产能耗节约化等诸多方面都取得了令人骄傲的成果,已经跨入世界活性炭行业的前列。我国活性炭年产量已超过60万吨,出口量占一半以上,是名副其实的世界活性炭生产和出口的大国。
活性炭,是一个历史悠久的产品;活性炭行业,是我国现代工业体系中一个新兴的工业。活性炭之所以能经久不衰,至今仍焕发着蓬勃的发展势头和活力,其应用领域已经从传统的制糖、制药、食品、轻工、医药、冶金、化工、兵工等领域,逐渐向着与人类生存环境息息相关的环保、净水、新能源、电子信息、原子能、生物工程、纳米新材料等高新科技领域渗透扩展,具有更为广阔的新用途。因此,无论在理论研究方面,还是在制造工艺、应用技术、产品开发和设备改进等方面,始终吸引着科技人员为不断加深对活性炭的认识而探索。
本书包含活性炭的主要特征、用途、吸附理论、制备方法、设备及应用等方面。内容丰富、充实、新颖、通俗易懂,还包含了作者的研究成果、经验与体会,具有重要的参考价值和实用价值。
往昔峥嵘,任重道远。我们相信,随着我国国民经济的不断发展和人们生活质量需求的不断提高,活性炭事业将会更加受到人们的关注,并产生更加广泛的影响。希望我国活性炭科研工作者加强技术创新、加快新产品研发,为推动世界活性炭及相关应用行业的进步和促进世界经济的发展做出更大的贡献。
活性炭是由含碳原料经炭化、活化加工制备而成,具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团,选择性吸附能力较强的碳材料。活性炭具有良好的再生性能,可以循环使用,在石油化工、食品、医药、乃至航空航天等领域均有广泛应用,已成为国民经济发展和建设的重要的吸附材料。近年来,随着环保、医药、储能等行业的快速发展,活性炭的市场需求不断增加,我国活性炭的生产量和出口量均已达到世界。
经过30多年的发展,活性炭领域开发了很多新的生产技术,如物理法-化学法活性炭一体化生产技术,活性炭工业生产中化、低消耗、智能化的生产技术以及活性炭的再生生产技术等。同时,活性炭在气相吸附、液相吸附、能源储存和作为催化剂载体等方面的应用也取得很大的进展,活性炭行业具有广阔的发展前景。目前,活性炭的研制更多的是着眼于拓展应用领域,因此,有针对性地研制具有特殊吸附性能的活性炭新品种、根据吸附质的特征选择合适的活性炭及低成本制备方法、开发活性炭清洁再生工艺与设备以达到循环利用等方面均是重要的研究方向。
本书主要是基于活性炭研究领域技术发展成果,结合作者多年的研究和产业化经验编写而成。在对活性炭的主要特征、用途、吸附理论进行简单介绍的基础上,阐述了化学法制备技术与装置、物理法制备技术与装置、活性炭的再生技术和设备、活性炭在气相以及在医药、防辐射、电子行业等领域中的应用,同时对活性炭行业国内外相关标准进行了归纳整理,并对活性炭标准化工作提出了展望。
本书在编写过程中得到多位行业的指导和帮助,在此向他们表示衷心的感谢! 感谢宋湛谦院士和张齐生院士为本书作序!
尽管笔者力求全面、深入地介绍活性炭的相关知识,但限于水平和时间,书中难免有疏漏和不妥之处,敬请读者批评指正!

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。
地址:山东临朐县冶源镇西圈村
活性炭压力回转吸附法分离气体
压力回转吸附法分离气体是通过在比较短的周期时间内,将压力下吸附与减压下吸附再生操作反复进行来实现吸附成分与易吸附成分的分离操作。(1)氮气的压力回转吸附氮气的压力回转吸附是从原料空气中吸附除去氧气、二氧化碳及水分而获得氮气产品的分离过程,常使用分子筛活性炭。该法是利用不同气体向分子筛活性炭的吸附速度差异进行分离的[10],工艺流程见图6-6。在相同的压力下,氮气、氩气、氧气的平衡吸附量差别并不大,《与分子筛活性炭的吸附速度相差40倍左右。因此,通过采用适当的吸附时间的方法,便能进行高度分离。现在,在压力回转吸附装置中,吸附时间为1~2min的场合,使用吸附速度大的和短周期型分子活性炭有利,在重视得率的场合,使用吸附小的长周期型分子筛活性炭有利。此外,吸附速度及平衡吸附量都受温度的影响较大,可以分别在寒冷地区使用种分子筛活性炭,在温暖的地方使用后一种分子筛。

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。
地址:山东临朐县冶源镇西圈村
载银活性炭在双电层电容器方面的应用
“多孔”是活性炭的主要特征,正是由于多孔从而使得活性炭具有的比表面积和的吸附性能。根据国际纯粹与应用化学联合会分类标准,活性炭孔结构可分为微孔(<2nm)、中孔(2~50nm)和大孔(>50nm),活性炭中不同孔径的孔隙具有不同的功能和作用。因孔径小于2nm的微孔数目多,比表面积大,所以对气体分子、液体中的小分子或直径较小的离子具有的吸附作用。孔径在2~50nm范围的中孔,主要起输送被吸附物质到达微孔边缘的通道作用以及在液相吸附中起对分子直径较大的吸附质的吸附作用。孔径大于50nm的大孔主要起运输通道的作用[13]。高比表面积活性炭的总孔容中的80%是微孔提供的,其次是中孔容积,而大孔容积所占比例极小,一般可忽略不计。由于高比表面积活性炭用作双电层电容器的电极材料时,活性炭中的中孔和孔径较大的微孔才是起形成双电层作用的主要部分,所以有必要采取合适的工艺来调控高比表面积活性炭的孔径分布,使其孔径分布主要集中在中孔特别是直径较小的中孔和直径较大的微孔范围内,以提高活性炭的比电容及其充放电性能。
活性炭在电池和电能储存方面的应用历史悠久,早在19世纪初(1802年),碳材料就成为电池的电极材料,1930年活性炭电极电池就已制作完成活性炭电极被广泛应用于活性炭-空气电池、燃料电池、钠-硫电池等。用活性炭吸附电解质(可以是无机或有机电解质)为电极做成超大容量电容器,配合合理的放电电路设计,使得蓄电池发生革命性的变化。这种电容器具有体积小、质量轻、单位质量(或体积)能量密度大、充电快、等性能。

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