活性炭技术基础PDF电子书下载

第1章　概论 1

第2章　活性炭的孔隙结构 7

2.1 前言 7

2.2　活性炭的各种孔隙 8

2.3　各种孔隙类型的孔隙结构参数的测定 10

2.4　各种类型的孔隙在吸附过程中的作用 42

2.5　活性炭实际孔隙结构的特征 44

2.6　活性炭的孔隙是怎样形成的 52

2.7　孔隙结构与吸附滞后圈的关系 54

2.8　结束语 56

参考文献 58

3.2　吸附力的本性 60

3.1　前言 60

第3章　杜比宁吸附理论及其发展 60

3.3　波兰尼吸附势理论 63

3.4　活性炭—蒸气体系的特性曲线 65

3.5　杜比宁—拉杜施凯维奇吸附等温线方程 68

3.6　关于在不同温度范围内摩尔体积的修正问题 70

3.7　吸附热力学方程式 70

3.8　关于微孔容积充填理论 71

3.9　活性炭微孔结构的非均相特征 72

3.10　描述炭吸附剂不均匀微孔系统的特性曲线方程 72

3.11　普遍化的吸附特性曲线方程 75

3.12　二元蒸气混合物的吸附 78

3.13　活性炭微孔的形状与特征尺寸 79

3.14　活性炭微孔几何表面积的计算方法 81

3.15　活性炭结构特性参数的校正 82

3.16　各国学者对微孔容积充填理论的研究、应用和发展 83

3.17　结束语 85

参考文献 86

第4章　活性炭吸附理论 88

4.1　概论 88

4.2　物理吸附和化学吸着 88

4.3　吸附相（表面相）的性质 89

4.4　物理吸附中吸附剂的非均匀性 90

4.5　吸附平衡 91

4.6　毛细凝聚、过渡孔结构和微孔容积充填 93

4.7　吸附等温线方程 96

4.7.1　气固相单组分在均匀表面上的吸附 97

4.7.2　气固相单组分表面相分子间相互吸引的定位单层吸附 109

4.7.3　气固相单组分非均匀表面单层定位吸附 110

4.7.4 由指数等温线方程导出的总吸附等温线 116

4.7.5　具横向相互作用非均匀表面气体单层定位吸附 120

4.7.6　均匀固体表面气体的单层移动吸附 122

4.7.7　气体的多层定位吸附 123

4.7.8　多元气体吸附 126

4.7.9　液相吸附 138

4.7.10　非均匀表面固体的液相吸附 146

4.7.11 固体在非电解质溶液中的吸附 149

4.8　结束语 158

参考文献 159

5.1　原料煤 162

5.1.1　煤的性质 162

第5章　活性炭制造工艺 162

5.1.2　原煤的组分及特性对活性炭生产及性能的影响 166

5.1.3　各种原料特性对活性炭孔隙分布的影响 169

5.2　粘合剂 174

5.2.1　粘合剂的作用及选择 174

5.2.2　煤焦油的物理化学性质及组分分析 176

5.3　原煤破碎及制粉 185

5.3.1　原煤的破碎 185

5.3.2　煤的磨粉 190

5.3.3　煤粉的收集 197

5.4　混捏 203

5.4.1　煤焦油对煤粉颗粒的润湿作用 204

5.4.2　混合配比的选择及混捏工艺 205

5.4.3　混捏设备 209

5.5　成型 211

5.5.1　挤压成型 211

5.5.2　模压成型 218

5.5.3　造球成型 221

5.6　炭化 223

5.6.1　煤的热分解 223

5.6.2　煤热分解的化学过程 224

5.6.3　粘结及半焦的形成 229

5.6.4　炭化的一般概念 232

5.6.5　回转炉炭化 234

5.6.6　（木质）原料的炭化 240

5.6.7　炭化尾气处理 242

5.7　活化 244

5.7.1　气体活化的基本原理 245

5.7.2　化学活化法 259

5.7.3　化学—物理联合活化法 274

第6章　活性炭的质量检测方法 279

6.1　活性炭的性能分析 280

6.1.1　灰分测定 280

6.1.2　水分测定 280

6.1.3　机械强度的测定 281

6.1.4　煤质颗粒活性炭粒度测定方法 283

6.1.5　活性炭密度 284

6.1.6　活性炭层空隙度和活性炭的孔隙度 286

6.2　活性炭吸附能力的测定 286

6.2.1　对亚甲蓝吸附值的测定 286

6.2.2　对碘吸附值的测定 287

6.2.4　焦糖脱色率的测定 289

6.2.3　苯酚吸附值的测定 289

6.2.5 半脱氯值的测定 290

6.2.6　四氯化碳吸附率的测定 291

6.3　防护时间的测定 292

6.3.1　苯蒸气防护时间的测定 293

6.3.2　氯乙烷蒸气防护时间的测定 294

6.4　活性炭的化学分析 294

6.4.1 活性炭水溶液中pH值的测定 294

6.4.2　活性炭着火点的测定 295

6.4.3　活性炭饱和硫容量测定 297

6.4.4　铁含量的测定 299

6.4.5　氯化物的测定 300

参考文献 300

第7章　活性炭各种性能的试验研究方法 302

7.1　孔隙结构的试验研究 308

7.1.1　孔隙计法（压汞法）和大孔结构 309

7.1.2　毛细凝聚和中孔结构 311

7.1.3　微孔容积充填 316

7.1.4　比表面积测定 326

7.1.5　吸附测定方法 330

7.1.6　利用色谱测定吸附等温线 333

7.1.7　利用色谱研究动态吸附 334

7.1.8　利用X射线对炭材料的检测 338

7.1.9　电子显微镜用于炭材料的检测 340

7.1.10　利用各种光谱法研究炭材料 340

7.2　活性炭的表面化学性能 342

7.1.11　对炭材料的电导率和磁化系数的测量 342

7.3　活性炭微晶结构 344

参考文献 346

第8章　活化炉 350

8.1　活化炉型的分类及性能比较 350

8.1.1　活化炉型的分类 350

8.1.2　活化炉性能比较 351

8.2　斯列普（Slep）炉活化法 352

8.2.1　斯列普炉构造 352

8.2.2　物料和气体流程 355

8.2.3　斯列普炉活化工艺条件及确定依据 356

8.2.4　斯列普炉的操作 357

8.2.5　煤质柱状炭的质量指标及各项经济指标 359

8.2.6　斯列普炉的烘炉、开炉及停炉 360

8.2.7　活化炉尾气的循环利用 368

8.2.8　如何建造斯列普活化炉 373

8.3　其他气体活化法和炉型 377

8.3.1　斯特克（Sutcliffe）炉活化法 377

8.3.2　焖烧炉气体活化法 379

8.3.3　管式炉水蒸气活化法 379

8.3.4　转炉活化法 383

8.3.5　盘式炉混合气体活化法 384

8.3.6　沸腾炉空气水蒸气活化法 386

8.3.7　耙式炉水蒸气空气活化法 389

第9章　活性炭的应用 395

9.1　前言 395

9.2　活性炭在溶剂回收中的应用 396

9.2.2　溶剂回收的工业应用 399

9.2.1　用活性炭回收的经济性 399

9.2.3　溶剂回收过程的基本布置 400

9.2.4　溶剂回收用活性炭 401

9.3　活性炭在脱硫中的应用 401

9.3.1　硫化氢氧化的反应机理 402

9.3.2　气体中二氧化硫的脱除 403

9.3.3　脱除二氧化硫的工艺流程 404

9.3.4　活性炭烟气脱硫的工艺条件 406

9.3.5　脱硫用活性炭催化剂 409

9.3.6　活性炭的酸洗再生 409

9.3.7　活性炭吸附塔 410

9.3.8　浸没燃烧稀酸浓缩器 411

9.3.9　活性炭脱除硫化氢的工艺条件 412

9.3.11　活性炭再生和硫的提取 413

9.3.10　脱硫用活性炭 413

9.3.12　活性炭脱硫的经济分析 414

9.4　活性炭在二硫化碳的脱除中的应用 415

9.5　活性炭在化学工业上的应用 418

9.5.1　活性炭本身的催化作用 419

9.5.2　活性炭作为催化剂载体的应用 419

9.5.3　浸渍液的制备 429

9.5.4　在活性炭上载上钯和铂的应用 431

9.5.5　活性炭在化学工业中其他方面的应用 437

9.6　活性炭在水净化中的应用 439

9.7　活性炭在制糖业中的应用 442

9.8　活性炭在原子能工业中的应用 447

9.9.1　原电池 448

9.9　活性炭在电池制造中的应用 448

9.9.2　蓄电池 449

9.9.3　燃料电池 449

9.10　活性炭在化学防护中的应用 449

9.10.1　军用活性炭及其浸渍 450

9.10.2　工业用浸渍炭 455

9.11 活性炭在天然气吸附储存和回收中的应用 457

参考文献 463

第10章　吸附动力学 465

10.1 多孔吸附剂中的扩散 466

10.1.1　前言 466

10.1.2　多孔固体中扩散系数测量的实验方法 467

10.1.3　液体扩散系数测量方法 476

10.1.4　大孔中的扩散 478

10.1.6　表面扩散 482

10.1.5　在细孔中的扩散 482

10.1.7　微孔流 484

10.1.8　液体中的扩散 484

10.1.9　碳分子筛中的扩散 485

10.2　颗粒吸附动力学 488

10.2.1　前言 488

10.2.2　等温单组分吸附 488

10.2.3　单组分非等温吸附 495

10.3　通过吸附剂床层的流动 500

10.3.1　填料床层的压力降 500

10.3.2　填料床层中的轴向扩散 502

10.3.3　吸附剂粒子外表面的膜传递阻力 505

10.4　吸附床层动态学 506

10.3.4　与床层壁间的传热 506

10.4.1　对吸附平衡的讨论 507

10.4.2　平衡理论讨论等温单一过渡区的情形 508

10.4.3　等温、有限传质阻力条件下单一过渡区体系的分析解 514

10.4.4 恒定式样（constant—pattern）行为 516

10.4.5　动态容量和无用床层长度 523

10.4.6　多过渡区吸附柱动态学 524

10.4.7　液固体系吸附床层动态学的实验研究 536

10.5　吸附分离的实际应用 547

10.5.1　色谱分离过程 547

10.5.2　循环间歇式分离过程 551

10.5.3　连续对流吸附分离过程 564

参考文献 574

附录　符号表 575