活化的目的是為了把無煙煤濾料炭內(nèi)部的孔打通和擴(kuò)大，增加活性炭比表面積，比如，活化前的活性炭比表面積僅有200-400m2/g，而通過活化后比表面積可能達(dá)到1000m2/g。炭化就是將原料加熱，預(yù)先除去其中的揮發(fā)成分，原料中有機(jī)物發(fā)生熱分解。釋放出水蒸氣、CO、CO2、H2等氣體，而留下大*殘余炭化物，炭化物的吸附能力低，這是由于炭中含有一部分碳?xì)浠衔?、?xì)孔容積小以及細(xì)孔被堵塞等原因所致。炭化過程分為400℃以下的一次分解反應(yīng)，400-700℃的氧鍵斷裂反應(yīng)，700-1000℃的脫氧反應(yīng)等三個(gè)反應(yīng)階段，原料無論是鏈狀分子物質(zhì)還是芳香族分子物質(zhì)，經(jīng)過上述三個(gè)反應(yīng)階段獲得類似縮合苯環(huán)平面狀分子而形成二維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的炭化物。
這時(shí)炭是無定型的，在高溫下會(huì)重新集合為微晶型結(jié)構(gòu)，微晶型結(jié)構(gòu)的多少與原材料及炭化溫度有關(guān)。物理活化階段通常包括三個(gè)階段：在大約900℃下，把炭暴露在氧化性氣體介質(zhì)中，進(jìn)行處理而構(gòu)成活化的**階段，除去被吸附質(zhì)并使被堵寒的細(xì)孔開放，進(jìn)一步活化，使原來的細(xì)孔和通路擴(kuò)大；隨后，在碳質(zhì)結(jié)構(gòu)中反應(yīng)性能高的部分發(fā)生選擇性氧化而形成了微孔組織。這樣活性炭比表面積增加，成為一種良好的多孔物質(zhì)。水蒸氣和CO2(有時(shí)還有氧)在活化時(shí)均能與炭進(jìn)行反應(yīng)，水蒸氣的反應(yīng)能力比CO2高得多(約8倍)，可以調(diào)節(jié)二者比例來調(diào)節(jié)活性炭孔結(jié)構(gòu)。化學(xué)活化是利用ZnCl2的脫水作用使原料中的氫和氧以水蒸氣形式放出，形成多孔的活性炭，近年來有人使用化學(xué)活化制得比表面積達(dá)2000--3000m2 /g的活性炭。
*終制成的濾料按形狀分有粉狀和顆粒狀兩種，顆粒狀活性炭又有不定形及柱形(或球形)兩種。一般水處理用果殼活性炭是不定形活性炭，而柱形炭多以粉狀煤粉為活性炭原料，經(jīng)加入粘結(jié)劑(焦油)粘結(jié)成型所得。粉狀活性炭是由煤粉、木屑等粉狀原料制得。
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