?粉狀活性炭是以優(yōu)質(zhì)木屑、果殼(如椰殼、杏殼、桃殼)、煤質(zhì)等為原料,通過(guò)物理法(如水蒸氣活化)或化學(xué)法(如氯化鋅、磷酸活化)生產(chǎn)的黑色粉末狀吸附材料。
粉狀活性炭的物理性質(zhì)涵蓋外觀、密度、粒度、孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積、吸附性能、熱穩(wěn)定性及流動(dòng)性等多個(gè)方面,這些特性共同決定了其廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。以下是具體分析:
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1. 外觀與形態(tài)
顏色:黑色粉末狀,色澤均勻,無(wú)雜質(zhì)。
氣味:無(wú)臭、無(wú)味,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)釋放有害氣體。
形態(tài):極細(xì)粉末,粒度分布均勻,常見(jiàn)粒度范圍為 80-325目(篩網(wǎng)孔徑對(duì)應(yīng)0.18-0.045mm),細(xì)度越高吸附速度越快。
2. 密度與堆密度
真密度:約 1.8-2.2g/cm3(即顆粒本身的密度,不含孔隙)。
堆密度:約 0.3-0.5g/cm3(粉末堆積時(shí)的密度,受粒度、孔隙率影響)。
應(yīng)用意義:堆密度低意味著單位體積可容納更多孔隙,吸附容量更大,但運(yùn)輸時(shí)需注意體積占用。
3. 粒度與篩分
常見(jiàn)規(guī)格:
粗粉:80-120目(0.18-0.125mm),適用于快速過(guò)濾或粗吸附場(chǎng)景。
細(xì)粉:200-325目(0.075-0.045mm),用于深度凈化或高精度吸附。
篩分標(biāo)準(zhǔn):通過(guò)振動(dòng)篩或氣流分級(jí)控制粒度分布,確保產(chǎn)品一致性。
應(yīng)用意義:粒度越細(xì),比表面積越大,吸附速度越快,但流動(dòng)性可能降低。
4. 孔隙結(jié)構(gòu)
孔徑分布:
微孔(<2nm):占比約 60%-90%,主要吸附小分子氣體(如甲醛、苯)和液體中的溶解性有機(jī)物。
中孔(2-50nm):占比約 5%-20%,吸附中等分子量物質(zhì)(如染料、農(nóng)藥)。
大孔(>50nm):占比約 1%-10%,作為通道促進(jìn)吸附質(zhì)擴(kuò)散。
孔隙率:總孔隙體積可達(dá) 0.5-1.5cm3/g,高孔隙率是吸附性能的基礎(chǔ)。
5. 比表面積
數(shù)值范圍:通常在 500-1500m2/g 之間,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品可達(dá) 2000m2/g 以上。
對(duì)比參考:
椰殼顆?;钚蕴浚杭s 1000-1600m2/g。
煤質(zhì)顆?;钚蕴浚杭s 800-1200m2/g。
應(yīng)用意義:比表面積越大,吸附位點(diǎn)越多,吸附容量和速率顯著提升。
6. 吸附性能指標(biāo)
碘值:反映對(duì)小分子物質(zhì)的吸附能力,常見(jiàn)范圍 600-1200mg/g。
示例:碘值800mg/g的粉狀活性炭,每克可吸附800毫克碘分子。
亞甲藍(lán)吸附值:衡量對(duì)中分子物質(zhì)的吸附能力,常見(jiàn)范圍 100-250mg/g。
糖蜜值:評(píng)估對(duì)大分子物質(zhì)的吸附能力,數(shù)值越高吸附能力越強(qiáng)。
7. 熱穩(wěn)定性
耐溫范圍:在 -20℃至400℃ 內(nèi)保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,超過(guò) 400℃ 可能發(fā)生孔隙坍塌。
應(yīng)用意義:適用于常溫至中溫環(huán)境,高溫場(chǎng)景需選用耐高溫型活性炭或改性處理。
8. 流動(dòng)性與潤(rùn)濕性
流動(dòng)性:受粒度和濕度影響,細(xì)粉流動(dòng)性較差,易結(jié)塊;可通過(guò)添加防結(jié)塊劑改善。
潤(rùn)濕性:表面疏水性較強(qiáng),需預(yù)濕潤(rùn)或攪拌以促進(jìn)與水溶液的混合。
操作建議:投加前需制成炭漿(如5%-10%濃度),延長(zhǎng)接觸時(shí)間以提高吸附效率。
9. 機(jī)械強(qiáng)度
耐磨性:粉狀活性炭無(wú)顆粒結(jié)構(gòu),耐磨性指標(biāo)不適用,但需避免運(yùn)輸中劇烈振動(dòng)導(dǎo)致粒度細(xì)化。
抗壓強(qiáng)度:無(wú)明確數(shù)值,但孔隙結(jié)構(gòu)易受外力壓縮影響,需輕拿輕放。