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惠州活性炭之高效耐水蜂窩狀活性炭

活性炭是一種優(yōu)良的吸附劑、催化劑和催化劑載體,活性炭的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展很快,目前應(yīng)用較多的主要是粉末狀、顆粒狀的活性炭和活性炭纖維 。 除此之外,新型的活性炭也在積極開(kāi)發(fā)之中,蜂窩狀活性炭便是其中的一種。

蜂窩活性炭的研制最早見(jiàn)于日本的報(bào)道。 蜂窩狀活性炭不但包含活性炭原有的優(yōu)點(diǎn),如比表面積大、獨(dú)特的空隙結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)官能團(tuán)穩(wěn)定、抗酸堿腐蝕性、疏水性,以及失效后可再生性,等等,而且由于其獨(dú)特的峰窩結(jié)構(gòu),還具有開(kāi)孔率高、氣體分布均勻、幾何表面積更大、擴(kuò)散路程短、耐磨損、抗粉塵污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 與其它類(lèi)型的活性炭相比,蜂窩狀活性炭的最大優(yōu)點(diǎn)在于壓力損失小,在同樣條件下,其阻力僅為同比顆粒活性炭的1/10左右。 基于上述優(yōu)點(diǎn),蜂窩狀活性炭可以用于氣體凈化、氣體儲(chǔ)存等方面。 此外,峰窩狀活性炭還可用做催化劑或催化劑載體。 蜂窩狀活性炭基催化劑的制備及其應(yīng)用正成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。

一、峰窩狀活性炭的結(jié)構(gòu)特性

通常的峰窩結(jié)構(gòu)活性炭主要有圓柱形、橢圓柱形和正方體三種外形,它們含有正方形、圓形、六邊形和三角形的通道,具有較大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)。峰窩結(jié)構(gòu)主要有三個(gè)幾何特征參數(shù):通道或腔胞的形狀、通道的尺寸以及壁厚。其它特征參數(shù)如胞密度(単位表面積的胞個(gè)數(shù))、幾何表面積和空隙率,都可由前面三個(gè)參數(shù)計(jì)算得到。按制備過(guò)程的差異可以將峰窩狀活性炭分為兩種類(lèi)型:涂層式峰窩結(jié)構(gòu)和整體式蜂窩結(jié)構(gòu)。整體式蜂窩結(jié)構(gòu)中,在蜂窩結(jié)構(gòu)形成期間添加炭或炭前驅(qū)體,因此單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量高,但其機(jī)械性能差,結(jié)構(gòu)一旦損害,重建反應(yīng)器的費(fèi)用昂貴。 因此,確保整體蜂窩結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度顯得十分重要。涂層蜂窩結(jié)構(gòu)由峰窩結(jié)構(gòu)和涂在載體上的炭層組成,這種結(jié)構(gòu)單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量比整體結(jié)構(gòu)要低,但它的機(jī)械特性強(qiáng)。對(duì)涂層蜂窩結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),涂層成片脫落是個(gè)問(wèn)題,涂層成片脫落會(huì)造成活性炭材料減少且對(duì)上流式裝置有害,并且含炭量低,一般不超出峰窩總重量的1/4。因此,涂層能否牢固地粘附在塊狀結(jié)構(gòu)上對(duì)防止涂層成片脫落至關(guān)重要。

二、峰窩狀活性炭的吸附性能

峰窩結(jié)構(gòu)的吸附性能主要取決于它的幾個(gè)主要材料參數(shù)和過(guò)程參數(shù)。材料參數(shù)包括炭的吸附孔隙率、蜂窩結(jié)構(gòu)的壁厚和炭的含量;過(guò)程參數(shù)包括流體流速、吸附質(zhì)的濃度、吸附能(吸附能取決于碳結(jié)構(gòu)和吸附質(zhì)的特征如分子量)。?

三、蜂窩狀活性炭用途

a.適用于大風(fēng)量，低濃度工廠有機(jī)廢氣（三苯及有毒有害氣體）治理。適用于室內(nèi)空氣凈化，餐飲油煙廢氣處理。空調(diào)，冰箱，復(fù)印機(jī)等除異味。并可做為催化劑載體。

b.用于氣相吸附類(lèi)活性炭，苯、甲苯、二甲苯、丙酮、油氣、CS2等有機(jī)溶劑吸附與回收。

c.香煙過(guò)濾嘴、裝修除味、室內(nèi)空氣凈化（甲醛，苯等有害氣體的去除），工業(yè)用氣的凈化（如CO2，N2等）。

d.石化行業(yè)生產(chǎn)、天然氣凈化、脫硫、除臭、廢水的治理。

e.生化、油漆工業(yè)、地下場(chǎng)所、皮革工廠、動(dòng)物飼養(yǎng)場(chǎng)所的空氣凈化、脫臭。

f.煙道氣的臭氣吸附，硫化物吸附，汞蒸汽的去除、降低戴奧辛的生成。

四、峰窩狀活性炭的總結(jié)

峰窩狀活性炭是一種新型的活性炭,它不僅包含活性炭原有的優(yōu)點(diǎn),而且由于其具有獨(dú)特的峰窩結(jié)構(gòu), 因此峰窩狀活性炭還具有開(kāi)孔率高、氣體分布均勻、幾何表面積更大、擴(kuò)散路程短、耐磨損、抗粉塵污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),與其它類(lèi)型的活性炭相比,峰窩狀活性炭的最大優(yōu)點(diǎn)在于圧力損失小。 基于上述優(yōu)點(diǎn),峰窩狀活性炭可以用于氣體凈化,氣體儲(chǔ)存等方面。 此外,它還可用做催化劑載體,峰窩狀活性炭基催化劑的制備及其應(yīng)用正成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。

峰窩活性炭在 NO2、 SO2去除方面的研究與應(yīng)用情況已經(jīng)展現(xiàn)出良好的效果。 但是目前國(guó)內(nèi)關(guān)于峰窩活性炭的研究報(bào)道相對(duì)較少,隨著人們對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能的認(rèn)識(shí)和研究的不斷深入,峰窩活性炭材料必將得到大力的推廣和應(yīng)用 。

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