物理法活性炭通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO:、Nz等的混合氣)、CO2或空氣等作為活化氣體，在800~1000℃的高溫下與已經(jīng)過炭化的原材料接觸進行活化的過程。在這個過程中，具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面，使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開放并進一步擴大，某些結(jié)構(gòu)因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑，工藝流程相對簡單，產(chǎn)生的廢氣以CO?和水蒸氣為主，對環(huán)境污染小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高，孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達，應(yīng)用范圍廣，因此在活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭，下面對物理活化法的機理、工藝流程、裝置設(shè)備及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀等進行具體闡述。
原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400~600℃下進行炭化處理，使原料中碳元素以外的主要元素(氫、氧等)以氣體形式脫除，通過CO2、CO 的形式也可使一部分碳元素釋放出去，殘留的碳元素則多數(shù)以類似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是，這些碳微晶的排列是雜亂無章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。但是僅僅經(jīng)過炭化處理，碳微品的周圍以及碳微晶之間的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無定形碳堵塞，因此需要進一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭。
氣體活化法過程簡述
粉狀活性炭執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)( GB/T1480.4-1999) ，針劑炭以木屑和果殼為原料。
采用氯化鋅法生產(chǎn)，具有發(fā)達的中孔結(jié)構(gòu)，吸附容量大、快速
粉狀活性炭過濾等特性。主要適用于各種工業(yè)，精制糖脫色、味精工業(yè)、葡萄糖工業(yè)、淀粉糖工業(yè)、化學(xué)助劑、染料中間體、食品添加劑、品制劑等高色素溶液的脫色、提純、除臭、除雜。
粉末活性炭在處理水中突發(fā)嗅味、工業(yè)污染物方面有很好的應(yīng)用。在使用粉末炭時，根據(jù)所要去除污染物的種類和濃度進行吸附試驗，以確定活性炭種類和所需的粉炭量。投末炭之前，應(yīng)注意先將炭粉制成炭漿定量均勻的加入水中，接觸時間越長，除污染效果越好。在粉末炭的使用過程中還應(yīng)注意以下安全問題;當(dāng)粉塵濃度達到一定比例時遇明火易發(fā)生，故操作間禁止吸煙、火花及明火;應(yīng)避免與氧化劑混放;由于粉末炭顆粒小、輕，在使用時應(yīng)注意粉塵污染，操作員須配備防塵口罩，避免吸入肺中。
生產(chǎn)的針劑炭，雜質(zhì)少、純度高、濾速快、具有優(yōu)良的脫色、凈化、提純等性能，主要用于各種劑的脫色、精制和除去“熱源”。亦可用維生素C及其它原料的脫色，脫色力強、濾速快、適用于醫(yī)、農(nóng)、中西原的脫色、精制。并具有吸收腸道病菌、作用。
什么是粉狀活性炭焦糖脫色率?
粉狀活性炭的焦糖脫色率是反應(yīng)粉狀活性炭對于有色物質(zhì)的吸附性能，性能好的粉狀活性炭，吸附值可以達到100～110。
本方法用水煤漿制造活性炭的方法，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：用煤制作水煤漿的過程中加入木質(zhì)素，然后再進行酸預(yù)處理、干燥成型、炭化、活化、回收活化劑、漂洗、干燥、粉磨得到活性炭;與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本發(fā)明對煤的品質(zhì)沒有要求，可利用我國豐富的煤炭資源作原料，從而擴大了生產(chǎn)活性炭原料的來源，并由此降低活性炭的生產(chǎn)成本，加入木質(zhì)素可以提高煤基活性炭的吸附性能，制得碘值可達1500mg/g以上的粉末活性炭。
吸附技術(shù)的應(yīng)用粉末活性炭的吸附技能作為自來水廠改善水質(zhì)的有用辦法，運轉(zhuǎn)方法靈敏，費用，結(jié)果分明。經(jīng)過綜合研討效果，對粉末活性炭吸附技能在水廠使用中應(yīng)處理的問題進行了討論。
粉末活性炭使用的首要特點是設(shè)備投資省，價錢廉價，吸附速度快，對短期及突發(fā)性水質(zhì)污染順應(yīng)才能強。
制約技能使用的瓶頸
依據(jù)我們的研討標(biāo)明：自來水廠中使用粉末活性炭吸附技能，是一項十分有前景的技能。然則，因為未能很好地處理該技能在使用方面存在的局限性，難以發(fā)揚粉末活性炭技能的優(yōu)勢，招致技能使用不克不及到達實踐結(jié)果。在自來水廠中的使用必需處理理論根據(jù)和使用兩大類問題。
理論上應(yīng)處理的問題
(1)依據(jù)水廠原水的水質(zhì)情況，是有機物分子量的散布情況，確定投末活性炭的炭種。
(2)依據(jù)水廠的實踐水質(zhì)狀況，確定合理、經(jīng)濟的投加量。
(3)依據(jù)水廠現(xiàn)有的出產(chǎn)工藝，確定適宜、合理的投加點及投加方法，以處理粉末活性炭與混凝劑吸附競爭的矛盾，進步粉末活性炭運用效率。
在一樣前提下，分歧的粉末活性炭炭種對有機物吸附處置的才能相差較大(去除率相差16%)。相同，依據(jù)水廠制水工藝的特點，分歧投加點的影響也較大，這首要是因為原水的特征以及混凝與吸附競爭的后果，而投加量確實定在工程使用中應(yīng)依據(jù)目的希冀值(出廠水CODMn)以及運轉(zhuǎn)本錢來綜合思索。
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