活性炭性能指标

1、活性炭的孔隙按孔径的大小可分為三类。大孔：半径1000–1000000A。过渡孔：半径20-1000A。微孔：半径20A。以下(1nm=10A。1纳米=10埃)由椰壳制的活性炭具有最小的孔隙半径。（微孔）木质活性炭一般具有最大的孔隙半径（大孔），它们用於吸附较大的分子，並且几乎专用于液相中，如水处理用柱状木质活性炭。煤质活性炭的孔隙大小介於两者之间(过渡孔)。2、二噁英是类固态物质，分子约长1.8nm，宽1.0nm，厚0.4nm汞原子的直径大约是320pm=0.3nm(这个pm就是皮米了,1pm=10-12米)活性炭空隙大小要比被吸附的物体的尺寸大一个数量级。因此对吸附二噁英要选择过渡孔的煤质活性炭。如果吸附重金属则选用微孔椰壳活性炭。3、性能检验1、煤质柱状活性炭的物理性能检验一般将煤质柱状活性炭的水分含量、灰分含量、强度（有时指机械耐磨强度，有时指抗碎裂强度）、粒度分布、表观密度（或称装填密度）、漂浮率、着火点、挥发物含量等项目归于物理性能检验范畴。有时将其中的灰分含量和挥发物含量归属于煤质柱状活性炭的化学性质检测范畴。煤质柱状活性炭的应用目的的不同，对物理性能的要求会有所不同（这种不同不仅指性能指标，还包括项目的数量），例如用于水处理的颗粒煤质柱状活性炭一般要求测试漂浮率、水分、强度、灰分、装填密度、粒度分布等项目，当用户指定采用粉状煤质柱状活性炭时，一般不测试强度和漂浮率；当煤质柱状活性炭用于溶剂回收用途时，一般需检测着火点、水分，强度、装填密度和粒度分布。（1）、强度：强度是煤质柱状活性炭重要的物理性能测试指标，其测试原理是将煤质柱状活性炭样放在一个装有一定数量不锈钢球的专业盘中，进行时旋转和击打组合运动，运动中煤质柱状活性炭骨架和表层同时受到破坏，测定被破坏煤质柱状活性炭粒度变化情况，用保留在强度试验筛上的颗粒部分所占煤质柱状活性炭样品的百分数作为煤质柱状活性炭的强度，一般煤质柱状活性炭强度测试有专用设备，各种标准中都有专门的规定。煤质柱状活性炭强度指标是煤质柱状活性炭经常测试的物理指标，用来衡量煤质柱状活性炭质量的总要指标，在煤质柱状活性炭生产、贸易和科研中广泛应用，是各种颗粒煤质柱状活性炭产品必测的指标。（2）、装填密度：煤质柱状活性炭装填密度测试方法是煤质柱状活性炭经震动落入量筒中，100ML煤质柱状活性炭的质量，计算装填密度。装填密度测试方法比较简单，但装填密度高低与煤质柱状活性炭吸附性能、强度等指标有密切关系，一般对用同一种原料和工艺生产的煤质柱状活性炭产品，其装填密度越高，其吸附性能越差，强度越高，装填密度指标在煤质柱状活性炭生产、贸易和科研中广泛应用，是最常用的检测指标之一。（3）、漂浮率：一般液相净化用和水处理用煤质柱状活性炭均检测此指标，漂浮率越低表示煤质柱状活性炭质量越好，我国大同地区生产的部分煤质柱状活性炭产品漂浮率指标较高，为了降低漂浮率，需对煤质柱状活性炭进行风选或水洗处理，以满足用户对煤质柱状活性炭漂浮率指标的要求。2、煤质柱状活性炭的吸附性能检测一般包括水容量、亚甲基蓝吸附值、碘值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、饱和硫容量、穿透硫容量、四氯化碳脱附率、防护时间（对苯蒸气、氯乙烷的防护时间）的测定等项目，后两者用于对化学防护用煤质柱状活性炭或其催化剂、吸附剂的有效的有效防护性能的评价。（1）碘值：碘值是表征煤质柱状活性炭吸附性能的一个指标，一般认为其数值高低与煤质柱状活性炭中微孔的多少有很好的关联性。其测试原理是称取一定量的煤质柱状活性炭样与配置好已知浓度的碘溶液充分振荡混合吸附后，用滴定法测定溶液中残留碘值，计算出每克煤质柱状活性炭样吸附碘的毫克数。碘值指标是测定煤质柱状活性炭吸附能最常用的指标，具有测试仪器简单、快速、易操作等特点，是应用最广的煤质柱状活性炭吸附能测试方法，在煤质柱状活性炭生产、科研中广泛应用，我国各种煤质柱状活性炭一般均用此指标表征煤质柱状活性炭的吸附性能；但碘值的测试结果和采用的测试方法有关，中国方法、美国方法和日本方法的碘值测试方法略有不同，测试结果也有差异，因此在报告碘值测试结果时，应标注采用的检测方法。（2）亚甲基蓝：亚甲基蓝也是表征煤质柱状活性炭吸附性能的一个指标，由于其分子直径较大，一般认为其主要吸附在孔径较大的孔内，其数值的高低主要表征煤质柱状活性炭中较大孔的孔数量的多少。其测试原理是称取一定量的煤质柱状活性炭样与已知浓度的亚甲基蓝溶液充分混合吸收，利用分光光度计测试亚甲基蓝溶液浓度变化，计算出每克煤质柱状活性炭样吸附亚甲基蓝的毫克数。亚甲基蓝吸附指标是测定煤质柱状活性炭吸附能的常用指标，主要表示煤质柱状活性炭液相吸附的能力，具有测试仪器简单、快速、易操作等特点，是应用最广的煤质柱状活性炭吸附能测试方法，在煤质柱状活性炭生产、科研中广泛应用，我国水处理用煤质柱状活性炭一般均用此指标表征煤质柱状活性炭的吸附性能，在美国煤质柱状活性炭检测方法中没有亚甲基蓝检测指标，在日本煤质柱状活性炭检测方法中有亚甲基蓝检测指标，但与中国的检测方法略有不同，使用此检测指标时应注意。（3）四氯化碳（CTC）吸附率：在一定的温度条件下将含有一定四氯化碳蒸气浓度的混合空气流连续不断的通过煤质柱状活性炭床层，通过60min后对煤质柱状活性炭进行称量，以后每隔15min称量一次，直至煤质柱状活性炭吸附饱和，煤质柱状活性炭吸附饱和是吸附的四氯化碳质量与煤质柱状活性炭样质量的百分比作为四氯化碳吸附率。四氯化碳吸附指标是测定煤质柱状活性炭吸附能的常用指标，主要表示煤质柱状活性炭对气相物质吸附的能力，具有测试仪器简单、快速、易操作等特点，是应用最广的煤质柱状活性炭吸附性能测试方法之一，在煤质柱状活性炭生产、科研中广泛应用，我国气相用煤质柱状活性炭一般均用此指标表征煤质柱状活性炭的吸附性能。3、煤质柱状活性炭化学性能检测：煤质柱状活性炭的化学性质包括元素组成（含工业分析、元素分析和有害杂质分析三个范畴）表面氧化物（官能团）性质，泽塔电位（等电点、PH值等）等。除灰分、PH值。水溶物三项外，目前国内部分煤质柱状活性炭企业进行的煤质柱状活性炭化学性质分析检验项目包括：水溶物含量、水溶灰含量、酸溶铁、水溶铁、重金属溶出量、微量元素含量、微量元素溶出量、半脱氯值、ABS值、糖蜜值等、以满足我国煤质柱状活性炭产品出口的要求。4、在垃圾焚烧烟气处理中活性炭起着十分关键性的作用，是由于活性炭是十分优良的吸附剂，活性炭具有物理吸附和化学吸附的双重特性，且化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温、密度比水小，是多空的疏水性吸附剂。可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质。主要考虑的性能指标：1）活性炭吸附二噁英（类固态）和重金属原子，需要有合适的孔隙大小，活性炭孔隙尺寸要比被吸收物的尺寸大一个数量级。孔隙的大小与制造活性炭的材质（椰壳、果核、煤质和木质等）有关。2）工艺上是将活性炭粉末喷入烟道中，活性炭随烟气流动，接触吸收重金属及二噁英，所以要考虑活性炭的粒径（粉末状）、比重，使活性炭均匀分布在烟气中而不发生沉降。3）碘吸附值是表征孔隙量的多少，也是一个必要指标。4）吸收效果的好坏当然和比表面积（m2/g）有关。