活性炭是如何发挥作用的呢？
　　活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
　　物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此，活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力，从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是，这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径，这样才可可能保证杂质被吸收到孔径中。这也就是为什么我们通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的活性炭，从而适用于各种杂质吸收的应用。
　　除了物理吸附之外，化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子：水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有令人反感的味道和气味。

活性炭手册
有关中国活性炭分类和主要活性炭品种的质量指标、试验方法的标准
2 有关中国活性炭分类和主要活性炭品种的质量指标、试验方法的标准
2.1 中国（不包括台湾省,下同）活性炭产品命名法标准。
国家标准GB/12495-90,统一了中国活性炭命名标准。现摘录如表1和表2。
组成活性炭型号的符号及意义
型号的部位 符 号 意 义
第一部分（制造原料） Z 木质
G 果壳
M 煤质
J 废活性炭
第二部分（制造方法） H 化学法活化
W 物理法活化
第三部分（外观形状） F 粉状活性炭
B 不定型颗料活性炭
Y 园柱形活性炭
Q 球形活性炭

颗粒活性炭外观尺寸标准方法
外观形状 标注方法 示 例 含 义
不定型 下限×上限 35×59 表示粒度范围为035～0.59mm
园柱形 横截面直径 30 表示园柱体横截面直径为3mm
球形 直径 20 表示球体直径为2mm

命名示例：
"ZHF"表示该产品以木质为原料，用化学法活化制得的粉状活性炭，粉状活性炭一般不要求标注粒度大小。用户有特别要求者可注明××%通过×××目字样。
"MWY15"表以煤质为原料，用物理法活化制得的园柱形颗粒活性炭，园柱横截面直径为1.5mm。

2.2 中国主要活性炭品种的质量指标和质量试验方法标准。
中国的活性炭品种经过约半个世纪左右,已从原来的一、二个发展到现在的近百个，但进入全国统一标准的为数不多，绝大部分仍然是部门标准、地方标准，有一部分是生产和使用企业相互约定的标准。现将属于国家标准的活性炭品种的质量指标及其试验方法标准号列于表3、4、5。

中国活性炭质量指标国家标准号
活性炭名称 国家标准号
木质精用颗料活性炭 GB/T13803.1-1999
木质净水用活性炭 GB/T13803.2-1999
糖液脱色用活性炭 GB/T13803.3-1999
针剂用活性炭 GB/T13803.4-1999
乙酸乙烯合成触煤截体活性炭 GB/T13803.5-1999
脱硫用煤质颗粒活性炭 GB/T7701.1-1999
回收溶剂用煤质颗粒活性炭 GB/T7701.2-1999
触媒截体用煤质颗粒活性炭 GB/T7701.3-1999
净化水用煤质颗料活性炭 GB/T7701.4-1999
净化空气用煤质颗粒活性炭 GB/T7701.5-1999
防护用煤质颗粒活性炭 GB/T7701.6-1999
高效吸附用煤质颗粒活性炭 GB/T7701.7-1999

中国木质活性炭试验方法的国家标准
指标名称 国家标准号
表观密度的测定 GB/T12496.1-1999
粒度分布的测定 GB/T12496.2-1999
灰分含量的测定 GB/T12496.3-1999
水分含量的测定 GB/T12496.4-1999
四氯化碳吸附率（活性）的测定 GB/T12496.5-1999
强度的测定 GB/T12496.6-1999
PH值的测定 GB/T12496.7-1999
碘吸附值的测定 GB/T12496.8-1999
焦糖脱色率的测定 GB/T12496.9-1999
亚甲基蓝吸附值的测定 GB/T12496.10-1999
GB/T12496.1-1999苯酸吸附值的测定 GB/T12496.11-1999
未炭化物的测定 GB/T12496.12-1999
氰化物的测定 GB/T12496.13-1999
硫化物的测定 GB/T12496.14-1999
氯化物的测定 GB/T12496.15-1999
硫酸盐的测定 GB/T12496.16-1999
酸溶物的测定 GB/T12496.17-1999
铁含量的测定 GB/T12496.18-1999
锌含量的测定 GB/T12496.19-1999
钙镁含量的测定 GB/T12496.20-1999
重金属的测定 GB/T12496.21-1999

中国煤质颗粒活性炭试验方法的国家标准
指标名称 国家标准号
水分的测定 GB/T7702.1-1997
粒度的测定 GB/T7702.2-1997
强度的测定 GB/T7702.3-1997
装填密度的测定 GB/T7702.4-1997
水容量的测定 GB/T7702.5-1997
亚甲蓝吸附值的测定 GB/T7702.6-1997
碘吸附值的测定 GB/T7702.7-1997
苯酸吸附值的测定 GB/T7702.8-1997
着火点的测定 GB/T7702.9-1997
防护时间的测定 GB/T7702.10-1997
苯蒸气防护时间的测定 GB/T7702.11-1997
氯乙烷蒸气防护时间的测定 GB/T7702.12-1997
四氯化碳吸附率的测定 GB/T7702.13-1997
饱和硫容量的测定 GB/T7702.14-1997
灰分的测定 GB/T7702.15-1997
PH值的测定 GB/T7702.16-1997
漂浮率的测定 GB/T7702.17-1997
焦糖脱色率的测定 GB/T7702.18-1997
四氯化碳脱附率的测定 GB/T7702.19-1997
孔容积的测定 GB/T7702.20-1997
比表面积的测定 GB/T7702.21-1997
穿透硫容量的测定 GB/T7702.22-1997

活性炭应用知识

应用行业 说明 典型应用
废物处理 在高温下对家庭、化工、医疗等环境中产生的废物进行处理 去除烟道燃气中的重金属和氧化物
工业防毒面具 吸收有机蒸汽 吸收有毒性的气体如苯蒸汽、二氧化硫等
二氧化碳 净化发过程中的二氧化碳 吸收二氧化碳中的醇类、胺类等物质
香烟 用于香烟过滤嘴中的颗粒活性炭和粉状活性炭 吸收香烟燃气中的有害成分
空气净化 用于空调、通风、取暖等设备中 去除汽车尾气、溶剂气体、燃油燃气等产生的难闻气味
冰箱除味 置于过滤器装置中 去除食物产生的难闻气味
溶剂回收 回收有机溶剂减少损失并抑制有害气体的散发 用于医药、染料、油漆等行业
饮用水处理 将颗粒活性炭放置在高流速的过滤器中 去除水不溶解的有机杂质并控制水中的气味和味道
酿造 处理酿造过程中的饮用水 去除水中的卤化物和酚类物质
黄金回收 活性炭在沥滤器中、浆液中、电解电路中的使用 从不溶解于氰化钠溶液的矿渣中回收黄金
石油化工 回收锅炉上水中的冷凝物质 去除水中石油和碳氢化合物杂质
地下水 去除地下水中的工业污染物 减少水中的所有可吸附的有机卤素，包括氯仿、四氯化碳、四氯乙烯等
工业废水处理 对工业排泄进行处理，使之满足环保标准 减少有机总卤素，达到BOD、COD排放标准
饮料 对饮料加工过程中的饮用水进行处理 去除水中的亚氯酸根和不溶解性杂质
半导体 高纯度水处理 减少加工过程中含有机碳物质


活性炭颗粒尺寸明细表
标准筛网 孔眼大小
Tyler U.S. mm. Inches
4 4 4.75 0.187
6 6 3.35 0.132
8 8 2.36 0.094
10 12 1.70 0.066
12 14 1.40 0.056
14 16 1.18 0.047
16 18 1.00 0.039
20 20 0.85 0.033
24 25 0.71 0.028
28 30 0.60 0.023
32 35 0.50 0.020
35 40 0.425 0.016
42 45 0.355 0.014
48 50 0.300 0.012
60 60 0.250 0.0098
65 70 0.212 0.0083
80 80 0.180 0.0070
100 100 0.150 0.0059
115 120 0.125 0.0049
150 140 0.106 0.0041
170 170 0.090 0.0035
200 200 0.075 0.0029
250 230 0.063 0.0025
270 270 0.053 0.0021
325 325 0.045 0.0017
400 400 0.038 0.0015
— 500 0.025 0.0010

活性炭的孔结构与应用的关系怎样

活性炭常常应用于吸附分子，吸附性决定应用性，而吸附性和各种炭型的孔大小分布相关。以水蒸气活化的泥煤基、褐煤基和椰壳基粉状活性炭为例：
　　泥煤基活性炭具有微孔和中孔，可供多种应用；
　　褐煤基炭具中孔较多，而且还有较大的中孔，提供优良的可入性；
　　椰壳基炭中主要是微孔，仅适用于低分子的去除。
　　化学品活化的活性炭是非常多孔的，多在微孔和中孔范围，但是，比较水蒸气活化的活性炭、化学品活化的活性炭的孔表面是较少疏水性和较多负电荷。
　　以挤压型和破碎型粒状活性炭为例：
　　泥煤基挤压型活性炭能制成各种不同孔大小分布的品种。微孔为主的品种主要用于气相应用的黄金回收。既有微孔又有中孔的品种大都用于液相应用，如水纯化中吸附小分子和大分子的杂质。
　　破碎型煤基炭兼有微孔和中孔，可供多种目的的应用。
　　褐煤基或椰壳基的粒状活性炭与粉状炭一样具有相同的微孔和中孔结构。

活性炭有什么性能指标
活性炭产品的性能指标可分为物理性能指标、化学性能指标、吸附性能指标。三种性能指标对活性炭的选择和应用都起到非常重要的作用。
　主要物理性能指标有：形状、外观、比表面积、孔容积、比重、目数、粒度、耐磨强度、漂浮率等。
　主要化学性能指标有：PH值、灰分、水分、着火点、未炭化物、硫化物、氯化物、氰化物、硫酸盐、酸溶物、醇溶物、铁含量、锌含量、铅含量、砷含量、钙镁含量、重金属含量、磷酸盐等。
　主要吸附性能指标有：亚甲蓝吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值、饱和硫容量、穿透硫容量、水容量、氯乙烷蒸汽防护时间、ABS值等。

影响粉状活性炭应用的主要性质是什么
应用粉状活性炭，尤其大量应用，最影响效果和成本的活性炭主要性质是：吸附量；可滤性或沉降性；堆积密度；粉末大小、水分、灰分、PH值和可溶物。
a. 吸附量
活性炭吸附量的大小关系着活性炭用量的多少。
b. 可滤性
可滤性是指液体在最小压力下通过一定截面和滤饼深度取得最大澄明滤液的快慢程度。可滤性有赖于原料粒子形状、研磨粒子大小和大小的分布。可滤性差异导致过滤周期短，增加炭处理的费用。
c. 堆积密度
堆积密度是指100mL量筒中堆装活性炭的质量。当滤去粉炭时，其中有多少千克的活性炭和多少保留在滤饼中的处理液体，都为炭的堆积密度所决定。当以沉降法去除粉状活性炭时，较高堆积密度的活性炭提供较快的沉降率，较少的渣脚，需要搬运或脱水的处理也就简便。

怎样认识活性炭应用中的安全问题
通常都认为应用活性炭没有安全问题，但实际没有绝对的安全，对活性炭应用中的安全不能掉以轻心，对活性炭的性质和不安全的可能性要有所认识。
A、关于着火
1） 活性炭不列入危险品类，但是可燃的。着火后不会发生有焰燃烧，只是阴燃。
2）活性炭不会自燃，在空气中可能会着火，与汽油、柴油等混合，可引起燃烧。
3）活性炭燃烧时如果通风不足，会生成有毒的一氧化碳。
B、关于贮存
1） 活性炭必须存放在尽可能防火的建筑内。
2）活性炭不可与氧化剂混放
3）贮放处禁止明火，火花和吸烟
C、关于使用
1）要选用活性炭，含有对吸附物有催化分解或聚合作用杂质的活性炭。 2）要预计活性炭在吸附或解吸过程中发生分解或聚合造成腐蚀和发热的可能性。
选用活性炭时，常将活性炭加水进行投料，或采用特殊不扬尘的投料器。

活性炭产品之间如何区分，应该如何选择活性炭呢？
活性炭是由各种富含碳的原料制造而成。因此，用不同的原料制造的活性炭必然会有不同的特性。一般来说，以煤为原料制造的活性炭通常采用水蒸气或二氧化碳气体活化，产品的形状以颗粒状为主，其孔径分布以微孔居多，更适合于吸附液相和气相中分子量和分子直径较小的物质，吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值和碘吸附值表示；以木屑为原料制造的活性炭通常采取化学法活化，产品的形状以粉状为主，其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制，比较灵活，既可以制造出孔径分布以微孔居多的产品也可制造出孔径分布中孔（过渡孔）占较大比例的产品，后者则比较适合于吸附液相中分子量和分子直径较大的物质吸附性能指标以焦糖脱色率表示；以果壳类为原料制造的活性炭通常采取水蒸气和二氧化碳气体活化，产品的形状以颗粒状为主，由于其特殊材质的因素，其孔径分布介于上述两类活性炭之间，因此其应用范围更为广泛，缺点是受国内原材料的限制，成品较高。

怎样选择活性炭催化剂
无论以活性炭本身作催化剂或以活性炭作为载体的催化剂不应只满足于能起催化反应而已，还要通过分析测试进一步了解：
　　催化反应的转化率。即在一定条件下，用单位催化剂在单位时间内所产生目的产物的数量。
催化反应中的选择性。指催化剂上发生的两个以上相互竞争反应的相对速度，即目的产物的量和转化了的反应物的量之比。
　　催化剂使用寿命。按理催化剂在反应中不被消耗，事实上通过多次使用，催化活性会降低，不仅降低转化率，而且影响选择性，必须更换催化剂。

活性炭应用中有哪些设备
使用活性炭有间歇操作和连续操作两类：
1)间歇操作常用于粉状活性炭的大小规模使用。所用的设备是：不同大小的桶、缸、槽之类 容器、过滤器、搅拌器等。过滤器有普通过滤、真空过滤或加压过滤等各种类型。
　2)连续操作常用于使用粒状活性炭的较大规模的生产，设备装置有：
　　a、固定床，是以活性炭为填充层，流体从上方或下方连续流入进行吸附的方法，因这种设备中活性炭在操作过程中固定不动。固定床根据流体量和处理要求有单床、多床串联和多床并联等方式。
　 b、移动床，是指活性炭间歇式移动吸附方式。要处理的流体从吸附塔底部流入，与活性炭逆流接触，处理后的流体从塔顶部流出。
c、流动床，这是连续式流动床吸附法，早期对糖进行脱色。活性炭在塔内形成膨胀层或流化状态，与从塔底部进入的流体更多的接触，然后连续排出塔外。如果流体流速过大，塔内活性炭膨胀率增大，不能保持层状移动，因此要严格调节流量。