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活性炭主要作为固体吸附剂,应用在化工、、环境等方面,用于吸附沸点及临界温度较高的物质及分子量较大的有机物。在空气净化、水处理等领域应用也呈现出应用量增长的趋势,炭如高比表面积炭、高苯炭、纤维炭已渗透到航天、电子、通讯、能源、生物工程和生命科学等领域。
蔗糖精炼可以使用果壳活性炭,可以用在将蔗糖浆结晶成白砂糖前的脱色。果壳活性炭一方面可以吸附来自于甘蔗中的植物色素,也可以吸附生产过程产生的颜色(例如类黑素和焦糖)。粉末活性炭可用于大规模生产,然后热再生。颗粒活性炭的应用比较灵活,可以用于处理蔗糖原材料因来自不同产地从而质量参差不齐以及精练工艺必须为此调整的条件下。
果壳活性炭用于净化甘油,这种甘油来自于食用油和脂肪或者生物柴油的高压裂解和醋转移。精炼甘油用作食品添加剂,以防止食品的干裂,或者防止由于干裂造成的食品品相改变。这个特性会改善食品的柔软度和糕点糖果的咀嚼性。粉末活性炭用于从甘油中除去有机杂质,例如有色物质和一些引起异昧的物质。
果壳活性炭和椰壳活性炭可以吸附糖浆色素,这些色素的来源是柠檬酸、和其它的生化食品。粉末活性炭也可以用于在发酵过程中提高生物化学的转换效率。
活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。
吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的,吸附速度是指单位时间内单位重量的吸附剂所吸附的量。在水处理中,吸附速度决定了吸附剂与污水的接触时间。
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,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,特吸附能力较强的炭材料的统称。
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。
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,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,主要取决于活化气体性质及活化温度。
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