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活性炭过滤材料
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活性炭过滤材料

活性炭是一种具有高比表面积、多孔结构的碳基吸附材料,通过物理或化学活化工艺制备而成。其强大的吸附能力来源于发达的孔隙结构(微孔、中孔、大孔),可有效吸附气体、液体中的有机物、异味、色素、重金属离子等污染物。

主要原料:椰壳、木材、煤质、果壳、树脂等,不同原料影响孔径分布和吸附性能(如椰壳炭微孔发达,适合气相吸附)。

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1. 按原料分类

  • 木质活性炭:高吸附容量,常用于水处理、食品脱色。

  • 煤质活性炭:成本低,适用于工业废气处理、污水处理。

  • 椰壳活性炭:微孔发达,适合气相吸附(如空气净化、防毒面具)。

  • 果壳/树脂基活性炭:孔径均匀,用于高精度净化(如医药、电子行业)。

2. 按形状分类

  • 颗粒活性炭(GAC):粒径0.5-5mm,适用于固定床过滤系统(如水处理、空气净化)。

  • 粉末活性炭(PAC):粒径<0.18mm,用于液体快速吸附(如食品脱色、应急污水处理)。

  • 蜂窝活性炭:块状结构,风阻小,用于大风量废气处理(如VOCs治理)。

  • 活性炭纤维(ACF):比表面积更大,吸附速率快,用于精密过滤(如口罩、防护服)。

3. 关键性能参数

  • 碘值:衡量对小分子物质的吸附能力(如800-1000 mg/g为高碘值炭)。

  • 亚甲蓝值:反映中孔吸附能力(适合大分子色素吸附)。

  • 粒径:目数(如8-30目、20-40目)影响过滤流速和压降。

  • 灰分:杂质含量,影响使用寿命(食品/医药级要求灰分<5%)。


主要用途

1. 水处理

  • 饮用水净化:去除余氯、异味、农药残留(椰壳炭或煤质炭)。

  • 污水处理:吸附工业废水中的苯酚、重金属(煤质颗粒炭)。

  • 海水淡化预处理:脱除有机物保护反渗透膜。

2. 空气净化

  • VOCs治理:吸附甲醛、苯系物(蜂窝炭或高碘值颗粒炭)。

  • 防毒面具/空气过滤器:拦截有毒气体(军用椰壳炭)。

  • 烟道气脱硫脱硝:煤质炭用于协同吸附污染物。

3. 工业应用

  • 食品行业:糖液脱色(木质粉炭)、酒类提纯。

  • 医药行业:药液纯化、血液透析过滤(医用级高纯度炭)。

  • 电子行业:洁净室气体净化(低灰分树脂炭)。

4. 其他领域

  • 汽车油箱吸附:减少汽油蒸发排放。

  • 核工业:吸附放射性物质(特种浸渍活性炭)。


选型注意事项

  1. 匹配污染物特性:小分子(如甲醛)选高碘值微孔炭,大分子(如染料)选高中孔亚甲蓝值炭。

  2. 系统设计要求:固定床过滤优先用颗粒炭,应急处理用粉炭,大风量低阻力选蜂窝炭。

  3. 再生能力:煤质炭可高温再生,椰壳炭再生次数有限。

通过合理选型,活性炭可高效应用于环保、化工、医疗等领域的净化需求。

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