一、竹炭與活性炭的定義 竹炭是竹材在高溫、缺氧(或限制性地通入氧氣)的條件下,使竹材受熱分解(炭化)而得到的固體產物。在制備竹炭的同時,還可以得到一種用途廣氾的液體產物——竹醋液。 活性炭是將含碳材料(如木材、竹子、果殼、秸稈、煤、瀝青、焦炭等)初始炭化后,繼續放在活化爐內進行高溫催化或化學催化(活化),再經過酸洗(或水洗)、烘乾而製成的。 二、竹炭與活性炭的共性 是一種黑色的、具有多孔質的碳,但它不同于石墨、金剛石結構。主要成分為碳,還含少量氧、氫、硫、氮、氯及硅、鎂、鉀、鈣等金屬及非金屬元素。由於經過炭化過程,因此內部孔隙發達,比表面積大,吸附能力強。 三、竹炭與活性炭的區別 1、加工工藝不同 竹炭只經過炭化階段,而活性炭除炭化工藝外,還要經過活化階段。 2、微觀結構千差萬別: 竹炭的孔隙直徑要比活性炭大:竹炭內部大中小孔分導管、維管束,薄壁組織側壁上的小孔,竹炭的孔隙以大孔為主,其直徑以200nm(納米單位,下同)左右為主;而活性炭以微孔占主導地位,孔隙直徑大小分為三類:大孔(≥50nm),約占總孔容積的10~30%,微孔(≤2nm)約占總孔容積的60~90%,中孔又稱過渡孔(2nm≤φ≤50nm),約占總孔容積的5~7%,孔隙平均直徑約為1.5nm。 3、比表面積大小不一 比表面積是指單位質量所佔有表面積的大小。即1克炭的表面積與所有孔隙面積的總和。燒制溫度在500℃以上的竹炭,比表面積在150㎡/g至350㎡/g之間;而用物理或化學方法進行二次活化製成竹炭活性炭,比表面積可達到900m2/g甚至2000m2/g以上。 因孔隙結構越發達,比表面積越大,其吸附功能越強,因此總體上活性炭比竹炭的吸附性更強。 4、硬度相差較大 竹炭密度大,硬度高,不易碎,適合做耐磨的家紡用品;而不同材質的活性炭硬度大不一樣,椰殼活性炭硬度高,而用竹子生產活性炭具有比重輕,細軟,易碎,故不適宜用於耐磨性要求高的產品。 5、生產成本差異很大 竹炭只需一次炭化過程,而活性炭還需要一個活化過程,其成本比竹炭要高許多,約為竹炭的3—5倍。因此產品售價也是竹炭的3-5倍。 6、原料及其消耗不一樣 活性炭的原料消耗一般比竹炭高3-5倍,比如6t毛竹可燒制1t竹炭,但3-5t竹炭才能加工1t竹制活性炭。當然活性炭的原料範圍較廣,如木屑、秸稈、煤渣、硬果殼等等,都可燒制。 7、形狀不一 竹炭千姿百態,有筒炭、片炭、碎炭、顆粒炭、炭粉等等,使用範圍很廣,如筒炭可以做成各種工藝品,炭片可用於淨水煮飯,等等;而活性炭一般只有粉末狀(直徑≤0.18mm)與顆粒狀(直徑≤8mm)兩類,由於沒有大塊活性炭,所以其應用受到很大的侷限。 8、吸附對象有差別 竹炭的孔隙以大孔為主,而活性炭就大不一樣了,物理法活化活性炭以微孔占主導地位、化學法活化的活性炭中大孔占主導地位,不同的活化工藝生產出來的活性炭大不一樣。竹炭主要吸附一些大分子物質,包括許多的微生物。而活性炭有不同的孔結構,根據吸附物種不同應用於不同領域。但就分子直徑很小的物質而言,活性炭的吸附性比竹炭要強好幾倍。而且活性炭吸附的針對性很強,不同的孔徑用於吸附不同的物質。 9、在現實中有不同用途 竹炭經科學加工后,已廣氾運用於日常生活當中,包括空氣淨化,健身護膚,家紡用品、汽車用品、工藝品、裝修材料、竹炭陶器、竹炭食品等等。
活性碳主要用途﹕ 1.用於液相吸附類活性碳 •自來水,工業用水,電鍍廢水,純淨水,飲料,食品,醫藥用水淨化及電子超純水制備。 •蔗糖、木糖、味精、藥品、檸檬酸、化工產品、食品添加劑的脫色、精製和去雜質純化過濾 •油脂、油品、汽油、柴油的脫色、除雜、除味、酒類及飲料的淨化、除臭、除雜 •精細化工、醫藥化工、生物製藥過程產品提純、精製、脫色、過濾。 •環保工程廢水、生活廢水淨化、脫色、脫臭、降COD 2.用於氣相吸附類活性碳 •苯、甲苯、 、丙酮、油氣、CS2等有機溶劑吸附與回收。 •香煙過濾嘴、裝修除味、室內空氣淨化(甲醛,苯等的去除),工業用氣的淨化(如CO2、N2等) •石化行業生產、天然氣淨化、脫硫、除臭、廢氣的治理 •生化、油漆工業、地下場所、皮革工廠、動物飼養場所的空氣淨化、脫臭。 •煙道氣的臭氣吸附、硫化物吸附,汞蒸汽的去除,降低戴奧辛的生成。 3.用於高要求領域活性碳 •催化劑及催化劑載體(鈀、釕、銠、鉑),貴重金屬回收及黃金提取。 •血液淨化、汽車炭罐、高性能燃料電池、雙電層超級電容器、鋰電池負極材料、貯能材料、軍事、航天等高要求領域。
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