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活性炭作为多孔性吸附剂,是一种由碳质原料经炭化、活化后微细石墨状微晶和碳氢化合物构成的非结晶性物质。活性炭的种类因其外观形状、制备原料、制造方法及用途等不同,而呈现多样性。按外部形状通常分为粉末状活性炭和颗粒状活性炭。粉状活性炭多为木质活性炭,因其存在滤面易堵塞、粉末难分离等问题,未能达到某些行业的使用标准。因此,颗粒状活性炭得到越来越多的重视和研究,其具有一定形状,机械强度高,粉尘污染少,在制备、储存、使用过程中具备优势,易于满足不同行业的特殊要求。但是,目前颗粒状活性炭制备存在的生产成本高、污染大等问题,仍未得到较好的解决。因此,开发一种低生产成本、高机械强度、高吸附效率的“一低两高” 颗粒活性炭,将具有重要的研究意义和广泛的市场前景。
颗粒活性炭因其巨大的比表面积和发达的孔结构,以及机械强度高、耐酸耐碱、性质稳定等优势特征,而广泛用于化工、食品、医疗、等领域,特别是在环保问题上,活性炭作为气、液相吸附剂治理空气污染和水污染具有重要的研究意义。颗粒活性炭吸附剂是利用活性炭的物理吸附、化学吸附及氧化催化等性能去除水中和大气中的污染物。
制备活性炭的原料十分广泛,含碳物质均可以成为制备活性炭的原料,这些原料同样也可适用于颗粒活性炭的制备,它们主要分为两大类:煤质原料、木质原料。煤质原料主要有无烟煤、煤泥、褐剁及石油焦及煤基类;木质原料主要指核桃壳、木材、果壳、竹质、农作物秸秆、含碳废渣等。此外,利用除尘灰分离炭粉和废聚苯乙烯泡沫等原料也可以制备出质量较好的颗粒活性炭。