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第1章 活性炭的结构和性质 1

1.1活性炭的分类 1

1.2活性炭的原子结构 3

1.3活性炭的孔隙结构 5

1.4活性炭孔隙结构的表征 7

1.5活性炭的化学性质 8

1.5.1活性炭的元素组成 8

1.5.2活性炭的表面化学结构 9

1.5.3活性炭的吸附性能 14

1.6活性炭的表面改性 19

1.6.1活性炭的物理结构改性 20

1.6.2活性炭的表面化学改性 21

参考文献 22

第2章 活性炭吸附理论的形成与发展 24

2.1活性炭吸附的基础知识 24

2.1.1概述 24

2.1.2吸附的作用力 24

2.1.3物理吸附与化学吸附 26

2.1.4吸附热 27

2.1.5吸附相的性质 29

2.1.6物理吸附中吸附剂的非均匀性 30

2.1.7吸附平衡 31

2.1.8孔隙的毛细凝聚和容积充填 33

2.2吸附等温线方程 35

2.2.1气固相单组分在均匀表面上的吸附 35

2.2.2气固相单组分表面相分子间相互吸引的定位单层吸附 48

2.2.3气固相单组分非均匀表面单层定位吸附 50

2.2.4由指数等温线方程导出的总吸附等温线 55

2.2.5具有横向相互作用非均匀表面气体单层定位吸附 59

2.2.6均匀固体表面气体的单层移动吸附 61

2.2.7气体的多层定位吸附 61

2.2.8多元气体吸附 66

2.3液相吸附 77

2.3.1 Gibbs吸附等温线 79

2.3.2 Langmuir和Freundlich吸附等温线方程 81

2.3.3等温平衡吸附方程 82

2.3.4 Everett吸附等温线方程 83

2.3.5液相吸附势理论 84

2.3.6 Stuart液相二元组分吸附式 85

2.3.7非均匀表面固体的液相吸附 86

2.3.8固体在非电解质溶液中的吸附 89

2.4吸附势理论及其发展 98

2.4.1 Polanyi吸附势理论 98

2.4.2活性炭-蒸气体系的特性曲线 100

2.4.3 Dubinin-Radushkevich吸附等温线方程 103

2.4.4关于不同温度范围内摩尔体积的修正问题 105

2.4.5吸附热力学方程式 106

2.4.6微孔容积充填理论 106

2.4.7活性炭微孔结构的非均相特征 107

2.4.8描述炭吸附剂不均匀微孔系统的特性曲线方程 107

2.4.9普遍化的吸附特性曲线方程 111

2.4.10二元蒸气混合物的吸附 113

2.4.11活性炭微孔的形状与特征尺寸 114

2.4.12活性炭微孔几何表面积的计算方法 116

2.4.13活性炭结构特性参数的校正 117

2.4.14微孔容积充填理论的应用和发展 118

2.5结束语 120

参考文献 121

第3章 煤质活性炭的主要特性及影响因素 122

3.1煤质活性炭的主要特性 122

3.2原料煤对煤质活性炭性能影响 123

3.2.1工业分析 123

3.2.2元素分析 124

3.2.3物理化学性质 126

3.2.4煤种 126

3.3生产工艺条件对煤质活性炭性能影响 131

3.3.1炭化温度 132

3.3.2活化温度 132

3.3.3活化剂种类 132

3.3.4活化剂流速及浓度 132

3.3.5炭化料灰分 133

3.3.6炭粒度 133

参考文献 134

第4章 煤质活性炭的现状及发展趋势 135

4.1国外煤质活性炭现状 135

4.1.1国外煤质活性炭生产现状 135

4.1.2国外煤质活性炭市场现状 137

4.2我国煤质活性炭现状 141

4.2.1我国煤质活性炭生产现状 141

4.2.2我国煤质活性炭市场现状 143

4.2.3目前我国煤质活性炭行业存在的主要问题 144

4.3煤质活性炭的发展趋势 145

4.3.1煤质活性炭的生产发展趋势 145

4.3.2煤质活性炭的应用发展趋势 147

4.4我国煤质活性炭行业面临的机遇与挑战 149

参考文献 150

第5章 煤质活性炭的主要生产工艺 151

5.1概述 151

5.1.1原煤破碎活性炭生产工艺 151

5.1.2成型活性炭生产工艺 152

5.1.3粉状活性炭主要生产工艺 154

5.2备煤 154

5.2.1破碎 154

5.2.2制粉 154

5.3成型 155

5.3.1混捏 155

5.3.2成型 155

5.4炭化 156

5.4.1炭化 156

5.4.2炭化尾气处理 157

5.5活化 159

5.5.1气体活化法 159

5.5.2化学药品活化法 160

5.5.3化学物理活化法 161

5.6成品处理 162

参考文献 162

第6章 煤质活性炭的主要生产设备 164

6.1备煤设备 164

6.1.1破碎设备 164

6.1.2磨粉设备 165

6.2成型设备 167

6.2.1捏合设备 167

6.2.2成型设备 168

6.3炭化设备 171

6.4活化设备 172

6.4.1耙式炉 173

6.4.2斯列普炉 174

6.4.3回转活化炉 175

6.5成品处理设备 176

6.5.1成品破碎设备 176

6.5.2成品酸洗、水洗、脱水和烘干 176

6.5.3成品磨粉 176

参考文献 176

第7章 煤质活性炭的质量检测方法 178

7.1活性炭检测标准概述 178

7.2煤质活性炭物理性能检测方法介绍 180

7.2.1水分 180

7.2.2灰分 180

7.2.3强度 180

7.2.4粒度分布 181

7.2.5装填密度 181

7.2.6漂浮率 182

7.2.7着火点 182

7.2.8 pH值 182

7.2.9水容量 183

7.3煤质活性炭吸附性能检测方法介绍 183

7.3.1 CC14吸附率 183

7.3.2苯吸附率 184

7.3.3饱和硫容量、穿透硫容量、防护时间 184

7.3.4碘吸附值 184

7.3.5亚甲基蓝吸附值 186

7.3.6苯酚吸附值 187

7.3.7焦糖脱色率 187

7.4煤质活性炭表面结构和微量元素检测方法介绍 187

7.4.1比表面积 188

7.4.2孔容积 189

7.4.3平均孔径 190

7.4.4孔径分布 190

7.4.5微量元素检测 190

7.5特殊用途活性炭的检测方法 190

7.5.1丁烷工作容量（BWC） 191

7.5.2二氧化硫饱和容量 192

7.5.3单宁酸值 193

7.5.4腐殖酸 193

7.5.5 ABS值 193

7.5.6酚值 194

7.5.7酸溶灰 195

7.5.8酸溶铁 195

7.5.9水溶物 196

7.5.10硫化氢穿透容量和穿透时间 196

7.5.11氨的穿透容量和穿透时间 197

7.6结束语 197

参考文献 198

第8章 煤质活性炭的应用 199

8.1概述 199

8.2液相应用 200

8.2.1水处理 200

8.2.2食品工业脱色 204

8.2.3贵金属回收 205

8.3气相应用 206

8.3.1溶剂回收 206

8.3.2油气回收 208

8.3.3室内空气净化 209

8.3.4防毒保护 210

8.3.5烟气净化 211

8.4用作工业催化剂或催化剂载体 213

8.5土壤污染治理 214

8.5.1土壤修复 214

8.5.2土壤改良 214

8.6用作双电层电容器电极 215

8.7结束语 216

参考文献 216

第9章 煤质活性炭的再生 217

9.1煤质活性炭再生的原理 217

9.2煤质活性炭再生的方法 217

9.2.1热再生法 218

9.2.2化学药品再生法 219

9.2.3生物再生法 219

9.2.4湿式氧化再生法 220

9.2.5电化学再生法 221

9.2.6超临界流体再生法 221

9.2.7微波辐射再生法 222

9.2.8光催化再生法 222

9.2.9超声波再生法 223

参考文献 224