活性炭是由含碳材料經(jīng)過特殊處理,如炭化和活化等過程制成的多孔性碳素材料。它具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu),這是其能夠發(fā)揮強大吸附性能的關(guān)鍵。
在外觀特征方面,活性炭通常呈現(xiàn)黑色,有粉末狀、顆粒狀、柱狀等多種形態(tài)。其表面具有均勻的顆粒結(jié)構(gòu),顆粒尺寸一般在 1 - 100 納米之間,這賦予了它較大的比表面積。同時,活性炭質(zhì)地較脆,硬度相對較低,便于加工和處理。
(一)按外觀形狀分類
- 粉狀活性炭:外觀尺寸小于 0.18mm 的粒子占多數(shù),有 100、200、328 目等。除木屑、無煙煤制成的外,還包括顆粒狀活性炭的粉狀產(chǎn)品。
- 顆?;钚蕴?/b>:外觀尺寸大于 0.18mm,形狀有破碎狀、球狀、空心微球狀、柱狀等。
- 破碎活性炭:如椰殼、煤質(zhì)活性炭,外表面因破碎有棱角。
- 球狀活性炭:將炭化物做成球形后再活化,或由球形樹脂制成。
- 中空微球炭:多以樹脂為原料,直徑有時在 50um 以下,使用時粉末產(chǎn)生少。
- 纖維狀活性炭:由纖維狀原料制成,纖維直徑 8 - 10um,有絲狀、布狀和毛氈狀。
- 蜂窩狀活性炭:擠壓成蜂窩狀,有防水和不防水之分。
- 活性炭成型物:如將活性炭粉末附著在紙張等基材上,或與其他材料復(fù)合加工成各種形狀。
(二)按制造原料分類
- 木質(zhì)炭:以木炭、木屑等為原料,比表面積大,活性高,但價格偏高,資源有限。
- 椰殼炭:機械強度高,孔隙發(fā)達,吸附速度快容量高,強度高雜質(zhì)低,易于再生,經(jīng)久耐用,但價格受進口影響偏高。
- 果殼炭:以杏殼等為原料,價格較低,但質(zhì)量和強度不如椰殼炭,難適用于高要求領(lǐng)域。
- 煤質(zhì)炭:以褐煤等為原料,價格較低,原料資源儲量大,但雜質(zhì)高,難做成高性能活性炭。
- 礦物質(zhì)炭:主要成分是活礦石成分,如納米活礦石。
- 載銀炭:特殊工藝使活性炭載銀,含銀量 0.1 - 0.3%,除吸附外,還能抑制繁殖。
- 再生炭:以用過的廢炭為原料,經(jīng)再活化處理。
(三)按制造方法分類
- 化學(xué)法活性炭:將含碳原料與化學(xué)藥品混合后熱處理制取,孔隙中次微孔、中孔較發(fā)達,主要用于液相吸附精制和溶劑回收的氣相吸附場合。
- 物理法活性炭:以炭為原料,用水蒸汽等為活化介質(zhì)在高溫下制取,微孔發(fā)達,主要用于氣相吸附或小分子液相吸附場合。
- 化學(xué)—物理法或物理-化學(xué)法活性炭:通過不同原料和化學(xué)法與物理法的組合調(diào)控孔隙結(jié)構(gòu),制取性能不同的活性炭。
(四)按用途分類
- 溶劑回收用:以煤為原料,對大多數(shù)有機溶劑蒸汽有較強吸附能力,適用于苯等有機溶劑回收。
- 凈水用:能有效吸附水中不良物質(zhì),廣泛用于飲用水提純凈化及工業(yè)廢水等處理。
- 空氣凈化用:吸附能力強,易于解吸,用于室內(nèi)外氣體凈化、工業(yè)廢氣治理等。
- 脫硫用:具有較大硫容量,脫硫效率高、機械強度好等特點,適用于熱電廠等氣體脫硫。
- 精脫硫用:主要用于合成氨等生產(chǎn)工藝中精脫硫,也可用于煤氣等氣體精制脫氯、脫硫。
- 防護用:能有效防護氨等有毒氣體,廣泛應(yīng)用于工業(yè)中的觸媒載體。