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绪论 1

第一章 木材热分解及其产物的形成过程 3

第一节 木材热解的过程和产物 3

一、木材热解的几个阶段 3

二、木材热解的产物 4

第二节 木材及其主要组分的热分解 6

一、纤维素的热分解 6

二、半纤维素的热分解 8

三、木素的热分解 9

四、木材的热分解 10

第三节 木材热解主要产物的形成过程 11

一、醋酸和它的同系物 11

二、甲醇 13

三、醛类 15

四、酮类 16

五、酯类 16

六、焦油 17

七、水分 18

第二章 木材热解条件对热解过程的影响 20

第一节 影响木材热解过程的因素 20

一、木材炭化的最终温度 20

二、炭化的速度 21

三、压力 22

四、木材的含水率 22

五、木材的大小 23

六、木材的腐朽 24

第二节 木材在各种介质中的热分解 25

一、木材在过热水蒸汽介质中的分解 25

二、木材在其他气体介质中的分解 27

（一）木材在氢气中的分解 27

（二）木材在氧气或空气中的分解 28

（三）木材在不凝缩性气体中的分解 29

三、木材在各种液体介质中的分解 29

（一）木材在水介质中的分解 29

（二）木材在碳氢化合物介质中的分解 29

（三）木材在有机溶剂中的热溶 31

四、木材附加无机化学药品时的分解 31

第三章 木材热解工艺 35

第一节 木材热解的原料 35

一、原料的种类 35

二、原料的干燥 35

（一）木材干燥的基本理论 35

（二）木材干燥设备 37

第二节 木材和果壳的炭化 39

一、炭窑烧炭 39

二、移动式炭化炉 40

三、果壳炭化炉 40

四、废材烧炭 41

第三节 木材干馏 44

一、车辆式干馏釜 44

二、内热立式干馏釜 46

第四节 明子干馏 50

一、明子原料 51

二、明子干馏过程 51

三、混合原油的加工 52

第五节 木炭的性质与用途 54

一、木炭的性质 54

（一）木炭的元素组成 54

（二）木炭的固定碳 54

（三）木炭的挥发分 55

（四）木炭的反应能力 55

（五）木炭的机械强度 56

（六）木炭的比重和孔隙度 57

（七）木炭的发热量、导热性和热容 57

（八）木炭的灰分 59

（九）木炭的电性质 59

（十）木炭的自燃及其预防 60

二、木炭的用途 60

（一）冶金工业 60

（二）渗碳剂的制造 61

（三）二硫化碳生产 62

（四）木炭砖的压制 62

第六节 木材气化 63

一、木材气化过程及其化学反应 64

二、气化炉中炭化过程的特点 65

三、影响发生炉操作的因素 65

四、煤气发生炉的结构 67

五、气化法处理废材的工艺流程 68

第四章 活性炭的结构和性质 70

第一节 活性炭的结构 70

一、炭的结构 70

（一）碳的同素异形体 70

（二）活性炭的基本结构 71

二、活性炭的孔隙和密度 74

（一）活性炭的孔隙形状 74

（二）活性炭的密度 74

（三）活性炭的比孔容积和孔隙率 75

三、毛细凝聚和滞后现象 76

（一）毛细凝聚和开尔文方程式 76

（二）滞后现象 76

（三）吸附滞后回线和孔结构类型 78

四、活性炭的孔隙大小和孔径分布 80

（一）孔隙的大小及作用 80

（二）孔径分布 82

第二节 活性炭的化学组成 82

一、活性炭的元素组成 82

二、活性炭的表面化学结构 83

第三节 活性炭的吸附性能 87

一、吸附作用和吸附热 87

（一）物理吸附和化学吸附 87

（二）吸附热 88

二、吸附曲线和吸附等温线 90

（一）吸附曲线 90

（二）吸附等温线方程式 92

三、活性炭吸附的主要特点 96

（一）属于非极性吸附剂 96

（二）比表面积大 96

（三）有较发达的孔隙结构 97

（四）活性炭的表面特性 97

（五）活性炭的催化性质 97

（六）性质稳定、容易再生 97

四、影响活性炭吸附的主要因素 98

（一）气相吸附的影响因素 98

（二）液相吸附的影响因素 99

第五章 气体活化法生产活性炭 101

第一节 气体活化的基本理论 101

一、活化原理 101

二、气体活化剂的作用 102

（一）水蒸汽活化 102

（二）氧（或空气）活化 103

（三）二氧化碳活化 103

（四）混合气体活化 104

三、影响气体活化的主要因素 104

（一）活化剂对活化过程的影响 104

（二）活化剂流速对活化的影响 105

（三）活化温度的影响 105

（四）原料炭化温度的影响 106

（五）炭中无机成分的影响 106

（六）炭的粒度 107

第二节 多管炉水蒸汽活化法 108

一、工艺流程 108

二、工艺操作 109

（一）原料准备 109

（二）活化 109

（三）活化料的后处理 112

三、原材料消耗定额与多管炉的优缺点 113

（一）原材料消耗定额 113

（二）多管炉的优缺点 113

第三节 鞍式炉活化法 114

一、用椰壳炭和杏核炭为原料生产不定型颗粒炭 114

（一）工艺流程 114

（二）工艺操作 114

（三）生产不定型颗粒炭的原材料消耗和产品质量 120

二、用煤为原料生产定型颗粒炭 121

（一）工艺流程 121

（二）工艺操作 121

（三）定型颗粒炭的质量指标及主要原材料消耗 123

三、鞍式炉的优缺点 124

第四节 回转炉活化法 124

一、工艺流程 124

二、工艺操作 124

（一）原料 124

（二）破碎、球磨 125

（三）捏和 125

（四）成型 125

（五）干燥、炭化 125

（六）活化 125

（七）筛选、包装 128

三、原材料消耗及产品质量 128

第五节 其他气体活化法 128

一、焖烧法 128

（一）工艺流程 128

（二）工艺操作 128

（三）主要原材料消耗和焖烧法的优缺点 130

二、沸腾炉空气水蒸汽活化法 130

（一）工艺流程 130

（二）工艺操作 130

三、沸腾炉烟气水蒸汽活化法 132

第六章 化学药品活化法生产活性炭 134

第一节 化学药品活化原理概述 134

一、化学药品活化作用概述 134

（一）氯化锌的润胀作用 134

（二）氯化锌的脱水作用 134

（三）氯化锌的芳构化作用 135

（四）氯化锌的骨架作用 135

（五）其他化学药品的特殊影响 135

（六）非碳元素的作用 135

二、影响氯化锌法活化过程的主要因素 136

（一）原料的影响 136

（二）锌屑比的影响 137

（三）活化温度的影响 137

（四）活化时间的影响 137

（五）氯化锌溶液的酸度的影响 138

第二节 氯化锌活化法的生产工艺 138

一、连续式（回转炉法）生产粉状活性炭 138

（一）原材料 138

（二）工艺流程 140

（三）工艺操作 141

（四）主要原材料消耗定额及技术质量指标 146

（五）回转炉法的工艺改进 146

二、间歇式生产粉状活性炭 149

（一）原材料 149

（二）工艺流程 149

（三）工艺操作 149

（四）主要原材料消耗定额及技术质量指标 151

（五）间歇炭化与活化炉的改进 151

三、连续式炭、活化生产颗粒活性炭 151

（一）原材料 153

（二）工艺流程 153

（三）工艺操作 153

（四）主要原材料消耗定额和产品质量 156

第三节 其他化学药品活化法和特制品 156

一、磷酸法 156

二、硫酸钾和硫化钾法 157

三、白云石法 158

四、苛性碱、硫氰酸盐和硫化物法 158

五、其他特制品 158

（一）活性炭纤维 158

（二）炭分子筛 159

（三）氮化活性炭 159

（四）拟活性炭 159

第七章 活性炭的应用及再生 160

第一节 活性炭的应用 160

一、活性炭在气相吸附中的应用 160

（一）回收溶剂 160

（二）精制气体 162

（三）分离烃类 162

（四）其他应用 163

二、活性炭在液相吸附中的应用 164

（一）食品工业液相精制 165

（二）医药工业液相精制 166

（三）化学工业及其他工业液相精制 166

（四）液相回收和分离 166

三、活性炭在环境保护中的应用 188

（一）水处理 188

（二）防止大气污染 171

四、活性炭在催化及其他方面的应用 175

（一）活性炭作催化剂或催化剂载体 175

（二）活性炭在电池中的应用 177

（三）活性炭在农业及其他方面的应用 178

第二节 活性炭再生 179

一、再生的理论基础和分类 179

（一）再生范围与分类 179

（二）再生的依据 179

（三）再生效果评价 180

二、再生方法 180

（一）回转炉法 180

（二）盘式炉法 181

（三）管式炉法 182

（四）流化床再生法 183

（五）多层炉法 183

（六）电流法再生 184

（七）其他再生法 185

主要参考文献 188