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回顾百年来世界活性炭应用的历史,不妨粗略划分为三个阶段:(1)一阶段,从20世纪初到约20世纪20年代为萌芽阶段:(2)第二阶段,从约20世纪20年代中期为中期为成长阶段;(3)第三阶段,从20世纪中期到20世纪末期为发展阶段,发展成为环保大应用阶段。这三个阶段可用活性炭应用历程中两件历史性大事。作为划分的界限。历史大事件一件大事使活性炭防毒面具,在20世纪20年代在一次世界1大战中的应用。可以次作为划分活性炭应用历史的一阶段和第二阶段的界限。活性炭在初期主要应用使粉炭在糖业中逐步代替了原来的骨炭。在20世纪20年代的一次世界1大战中出现的颗粒大量应用于防毒面具。这是工业化学史辉煌的一页。当时荷兰的Norit和捷克斯洛伐克、德国=法国=瑞士等国的制造商和批发商曾成立一个联合公司,说明在欧洲萌芽的活性炭也是广为看好的新兴产业。
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活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成,活性炭吸附箱,具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团,特异性吸附能力较强的炭材料的统称。 [2] 通常为粉状或粒状具有很强吸附能力的多孔无定形炭。由固态碳质物(如煤、木料、硬果壳、果核、树脂等)在隔绝空气条件下经600~900℃高温炭化,然后在400~900℃条件下用空气、二氧化碳、水蒸气或三者的混合气体进行氧化活化后获得。 [3] 炭化使碳以外的物质挥发,氧化活化可进一步去掉残留的挥发物质,浠水活性炭吸附,产生新的和扩大原有的孔隙,改善微孔结构,增加活性。低温(400℃)活化的炭称L-炭,高温(900℃)活化的炭称H-炭。H-炭必须在惰性气氛中冷却,否则会转变为L-炭。活性炭的吸附性能与氧化活化时气体的化学性质及其浓度、活化温度、活化程度、活性炭中无机物组成及其含量等因素有关,活性炭吸附净化装置,主要取决于活化气体性质及活化温度。
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氯化锌活化法ZnCl2在活化过程中使木质纤维原料发生脱氢反应并进一步芳构化,从而形成初步孔结构,水洗脱除氯化锌后即形成孔隙结构。此外还有学者认为氯化锌在炭化时形成新生炭沉积的骨架,当其被洗去之后,炭的表面便暴露出来,构成了具有吸附力的活性炭内表面。 [2] 氯化锌活化工艺流程与磷酸活化法工艺基本相似。氯化锌法活性炭由于其孔径分布相对集中、吸附力强等特点,一直受到国内外市场的青睐,需求量逐年增加。
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