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（2）國內(nèi)應(yīng)用簡史
20世紀(jì)50年代初，我國才開始生產(chǎn)活性炭。 [4]
20世紀(jì)60年代末期，開始利用活性炭去除受污染的水源水的除臭、除味。 [7]
活性炭主要作為固體吸附劑，應(yīng)用在化工、醫(yī)藥、環(huán)境等方面，用于吸附沸點(diǎn)及臨界溫度較高的物質(zhì)及分子量較大的有機(jī)物。在空氣凈化、水處理等領(lǐng)域應(yīng)用也呈現(xiàn)出應(yīng)用量增長的趨勢，專用炭如高比表面積炭、高苯炭、纖維炭已滲透到航天、電子、通訊、能源、生物工程和生命科學(xué)等領(lǐng)域。
根據(jù)活性炭的外形，通常分為粉狀和粒狀兩大類。粒狀活性炭又有圓柱形、球形、空心圓柱形和空心球形以及不規(guī)則形狀的破碎炭等。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多活性炭新品種，如炭分子篩、球炭、活性炭納米管、活性炭纖維等。 [5]
孔隙結(jié)構(gòu)
活性炭是由石墨晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無定形碳三部分組成，其中石墨晶是構(gòu)成活性炭的主體部分?；钚蕴康木ЫY(jié)構(gòu)不同于石墨的晶結(jié)構(gòu)，其晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34～0.35nm之間，間隙大。即使溫度高達(dá)2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨，這種晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨晶，絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的晶排列較有規(guī)則，可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征?；钚蕴康目讖椒植挤秶軐?，從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類：孔徑小于2nm為孔，孔徑在2～50nm為中孔，孔徑大于50nm為大孔。
物理活化法
物理法通常又稱氣體活化法，是將已炭化處理的原料在800 ～1000℃的高溫下與水蒸氣，煙道氣（水蒸氣、CO2、N2等的混合氣）、CO或空氣等活化氣體接觸，從而進(jìn)行活化反應(yīng)的過程。物理活化法的基本工藝過程主要包括炭化、活化、除雜、破碎（球磨）、精制等工藝，制備過程清潔，液相污染少。 [2]
在制備過程中，具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子首先發(fā)生反應(yīng)，使原來封閉的孔打開，進(jìn)而基本晶表面暴露，然后活化氣體與基本晶表面上的碳原子繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，使孔隙不斷擴(kuò)大。一些不穩(wěn)定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體，從而產(chǎn)生新的孔隙，同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。活性炭發(fā)達(dá)的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加，形成的大孔、中孔和孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環(huán)境污染較小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、應(yīng)用范圍廣，因此世界范圍內(nèi)的活性炭生產(chǎn)廠家中70%以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。炭活化過程中產(chǎn)生大量的余熱，可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產(chǎn)品的洗滌烘干等所需熱能。
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