活性炭含碳90%以上,具有發達的微細孔,巨大的比表面積(500-2000m3/g)、很強的吸附能力,是優良的吸附劑。它物理、化學性質穩定,不溶于水和有機溶劑,能耐酸堿,經受水濕、高溫和高壓的作用。使用失效后容易再生,因此廣泛用于制糖、制藥、味精工業,作化纖化工工業催化劑和催化劑載體,用于溶劑回收、空氣凈化、水處理等環境保護上,用于防毒面罩、防原子輻射等國防工業上,以及農業等各個行業。
1、活性炭的種類
活性炭品種達200-300種之多:
(1)活性炭按原料分有:木質炭;煤質炭;石油瀝青及其他炭(紙漿廢液、合成樹脂、有機廢料、骨、血等炭)。
(2)活性炭按制造方法分有:氣體活化法炭(物理炭);化學活化法炭(化學炭);混合活化法炭(氣體、化學活化法并用炭)。
(3)活性炭按外觀形狀分有:粉狀炭(粉末炭或粉炭);顆粒炭(定型顆粒炭和不定型顆粒炭即破碎活性炭);纖維活性炭(纖維狀或織物狀)。
(4)活性炭按用途分有:藥用炭、味精炭、糖用炭;工業炭、空氣凈化炭、水處理炭、催化劑載體炭等。
一般以用途為主分類,定出各項指標規格,其物化、吸附力指標按國家標準規定方法進行測定。
目前我國生產活性炭的原料主要是植物原料(占60%以上),其中絕大部分是木質原料,少量是糠醛渣(玉米芯),木質原料中用藥品活化法和氣法活化法生產的各占1/2。而氣體活化法生產,應先把木質原料炭化,然后才能活化。故在介紹炭化工藝和設備分類之前,先介紹木質原料的分類,以及木材炭化過程、產物,從木材到木炭、活性炭的化學結構演變過程,以及活性炭的結構等基礎理論。
2、木質原料的種類
(1)按來源分有:薪材、取自薪炭林、次生林等;田場剩余物,如采伐剩余的枝椏、樹皮、伐根等:間伐材,即撫育采伐的間伐材及雜木;加工剩余物,木屑、刨花等;廢渣,如木素、生產糠醛、栲膠、浸提松香等的廢渣等,其它果殼、核等。
(2)按樹種分(主要的)有:硬闊葉材,如殼斗科(水青岡即山毛櫸,青岡櫟、青栲、烏岡櫟等),樺木科(樺木),榆科(榆木)、槭科(槭木),軟闊葉材、如楊柳科(山楊、旱柳)、椴樹科(椴樹)等。針葉材,如松科(馬尾松、紅松、云杉等)、杉科( 杉木)。