1、椰殼活性炭是什么?

椰殼活性炭是由含碳材料制成的外觀黑色、內(nèi)部孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳。它不同于普通炭(非晶體)，也不同于晶體碳 (如石墨、金剛石)。

2、椰殼活性炭是怎么制成的?

大家知道，普通炭是由木材在高溫下生成的(木炭、煤)。而椰殼活性炭是將含碳材料(如木質(zhì)、果殼、煤質(zhì)、石油瀝青、石油焦炭、纖維炭)，經(jīng)粉碎、篩選后，放在炭化活化爐內(nèi)進(jìn)行高溫催化或化學(xué)催化，使碳表面與內(nèi)部生成大量的相互串通的小孔，形成縱橫交錯(cuò)的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，再經(jīng)過(guò)酸洗或水洗、烘干而制成的。

3、椰殼活性炭結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)?

在結(jié)構(gòu)上有兩大特點(diǎn)：一是內(nèi)部與表面孔隙發(fā)達(dá)。由孔隙直徑大小分為三類：大孔(φ≥50nm)，約占總孔容積的10～30%;微孔(φ≤2nm)約占總孔容積的60～90%;中孔又稱過(guò)渡孔(2nm≤φ≤50nm)，約占總孔容積的5～7%。孔隙平均直徑約為1.5nm。二是比表面積大。即1克椰殼活性炭粒子的表面積與所有孔隙面積的總和，一般椰殼活性炭為500M2/g至1500㎡/g，國(guó)外的超級(jí)椰殼活性炭可達(dá)3000㎡/g(約為足球場(chǎng)面積)。孔隙結(jié)構(gòu)越發(fā)達(dá)比表面積越大，其吸附功能越強(qiáng)。

4、椰殼活性炭的吸附功能

椰殼活性炭之所以被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，主要是利用它的吸附功能。

(1) 吸附功能及原理

吸附功能主要是指椰殼活性炭可以吸收固體、液體、氣體中有害物質(zhì)的分子。具有微孔的椰殼活性炭主要用于對(duì)氣體的吸附;過(guò)渡孔較多及平均孔徑較大的椰殼活性炭多用于液體的吸附。

吸附功能主要得益于分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，因?yàn)闅怏w的分子始終在做無(wú)規(guī)則的微觀運(yùn)動(dòng)，吸附的速度與室內(nèi)的溫度、壓強(qiáng)、氣體流速、氣體濃度有關(guān)。由于在椰殼活性炭表面及內(nèi)部有無(wú)數(shù)相互聯(lián)通的孔，在孔的整個(gè)空間存在著吸附力場(chǎng)，被吸附分子進(jìn)入孔內(nèi)，將受到孔四周吸附力的同時(shí)作用，使椰殼活性炭具有極強(qiáng)的吸附能力。(主要是利用自然碰撞，不斷將被吸收物質(zhì)分子擠到椰殼活性炭?jī)?nèi)空中)。

評(píng)價(jià)椰殼活性炭的好壞：一是孔多否，二是孔間是否聯(lián)通，即孔隙發(fā)達(dá)程度。

(2)影響吸附功能的因素：

①椰殼活性炭：具有適宜吸附的孔徑。最理想的椰殼活性炭是具有大量稍大于吸附物分子的孔。孔太小，吸附物進(jìn)不去;孔太大，使單位體積的表面積減少，也就是比表面積小，導(dǎo)致吸附能力減小。

比表面積：它是1克椰殼活性炭具有顆粒的外表面積與顆粒內(nèi)孔隙的內(nèi)表面積的總和。椰殼活性炭的比表面積通常為500---1500平方米/克，可以通過(guò)比表面積來(lái)表述孔隙發(fā)達(dá)程度。比表面積越大，通常椰殼活性炭吸附能力強(qiáng)。

②外界條件：與室內(nèi)空氣的溫度、流速、壓強(qiáng)、有害氣體的濃度有關(guān)。

溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，(-30℃至40℃)溫度越高，吸附速度越快;(分子由于溫度高，做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度會(huì)增加，分子動(dòng)能增加，促使被椰殼活性炭吸收速度加快。)

流速：室內(nèi)空氣流速越大，吸附速度越快。

壓強(qiáng)：壓強(qiáng)越大，吸附速度越快。

有害氣體的濃度：有害氣體濃度越大，吸附效果越明顯。

毫無(wú)疑問(wèn)椰殼活性炭具有高效吸附功能，那么，為什么椰殼活性炭只吸收毒氣而放過(guò)氧氣、氮?dú)饽?這是因?yàn)橐瑲せ钚蕴康奈�附作用同被吸附的氣體的分子大小與椰殼活性炭孔徑匹配有關(guān)，而孔徑大小的分布由活化條件來(lái)控制。此外，還與被吸附氣體的椰殼活性炭沸點(diǎn)有關(guān)。沸點(diǎn)越高的氣體，椰殼活性炭對(duì)它的吸附量越大。大多數(shù)毒氣的沸點(diǎn)比氧氣、氮?dú)飧叩枚唷?

5、椰殼活性炭的生產(chǎn)過(guò)程：

它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)原料進(jìn)行破碎、過(guò)篩、炭化、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。

椰殼活性炭的生產(chǎn)一般分為兩過(guò)程，第一步，炭化，將原料在170至600的溫度下干燥，同時(shí)將其80%的有機(jī)組織炭化;第二步，活化，將第一步已炭化好的炭化料送入反應(yīng)爐中，與活化劑和水蒸氣反應(yīng)，完成其活化過(guò)程，制成成品。

不同原料生產(chǎn)的椰殼活性炭具有不同的孔徑，其中以椰殼為原料的椰殼活性炭的孔徑最小，木質(zhì)椰殼活性炭的孔徑一般較大，煤質(zhì)椰殼活性炭的孔徑介于兩者間。

原料(木料、椰殼、煤) 破碎 篩選 炭化 活化 除雜 酸洗 水洗 脫水 干燥 包裝 成品

6、椰殼活性炭的特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域

它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到消毒除臭、脫色精制和去污提純等目的，被廣泛應(yīng)用于幾乎所有國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門和人們的日常生活。

如：軍事行業(yè)：防毒面具、口罩和防護(hù)服

石油化工行業(yè)：油品精制、脫硫、脫臭

環(huán)保行業(yè)：空氣凈化;污水處理場(chǎng)排氣吸附;飲料水處理;電廠水預(yù)處理;廢水回收前處理;生物法污水處理;有毒廢水處理;汽車尾氣凈化;

醫(yī)藥行業(yè)：在制藥中去除雜質(zhì)、提高純度和去除致熱源;

化工行業(yè)：化工催化劑載體;化工品儲(chǔ)存排氣凈化;高純物質(zhì)的制備;

食品行業(yè)：所有甜味劑、調(diào)味品、食用油脂、飲料都使用椰殼活性炭進(jìn)行脫色精制;

冶金行業(yè)：用濕法冶金中的金、鉑等貴金屬的提取。