石炭質活性炭炭化→冷却→活性化→洗浄などの一連の工程を経て開発された。その外観は一般的に黒い円である柱状活性炭、不定形石炭質粒子かっせいたん、破砕炭とも呼ばれる。円筒状活性炭は柱状炭とも呼ばれ、一般的に粉末原料と結合剤を混練、押出成形してから炭化、活性化などの工程を経て製造される。使用することもできますふんじょうかっせいたん接着剤を加えて押出成形する。発達した孔構造、良好な吸着性能、機械強度が高く、繰り返し再生しやすく、建造費が低いなどの特徴を持っている、有毒ガスの浄化、排ガス処理、工業・生活用水の浄化処理、溶媒回収などに用いられる。
石炭質粒子活性炭は強度が高く、孔隙が発達し、比表面積が大きく、特に微孔容積が大きく、独自の利点がある。石炭質活性炭は各種水中の有機質、遊離塩素及び空気中の有害ガスに対して強い吸着能力があり、都市飲用水の深さ浄化に優れた吸着剤であり、空気中の細菌及び有害ガスの除去に応用される。石炭質活性炭は発達した孔構造、良好な化学安定性と機械強度を有し、優れた広スペクトル炭素質吸着材料である。外観形態によって、石炭質活性炭は主に石炭質粒子活性炭と石炭質粉末活性炭に分けられ、粒子活性炭はまた石炭質成形炭(柱状炭、打錠炭(または打錠炭)と球形炭と原炭破砕活性炭の2種類に分けられる。用途によって、浄化水用、浄化空気用、脱色用、回収溶剤用、針剤用、防護用などの多種の用途活性炭に分けることができる。その耐酸、耐アルカリ、耐熱性、そして粒子活性炭は吸着飽和後、便利に再生できるため、活性炭は現代社会の工業生産と環境保護の中で不可欠な炭素質吸着材料であるを選択します。
石炭質粒子活性炭が水中の溶質分子を吸着するのは複雑な過程であり、イオン吸引力、ファンデルワールス力、化学的ヘテロと力を含むいくつかの力の総合作用の結果である。吸着の2速拡散理論によると、吸着は急速拡散と緩慢拡散の2段階からなる2速過程であり、急速拡散は数時間以内に完成し、60%~ 80%の石炭粒子活性炭の吸着容量を発揮した。急速な拡散は、炭素粒子内に半径方向に均一に分布する抵抗の小さい大きな孔に溶質分子が拡散する過程である。これらの大きな孔は径方向の拡散抵抗を発生する。分子が大孔からさらに大孔に連通する微小孔に入って拡散すると、狭い孔径による大きな抵抗を受けるため、極めて緩やかになる。微孔も炭素粒子内に均一に分布しているが、径方向の拡散抵抗を構成していない。石炭質粒子の活性炭吸着に影響する要素は溶質分子極性、分子量の大きさ、空間構造に関連し、この点は水源水質の特徴に依存する。石炭質粒子活性炭は異なる物質分子に対して選択吸着性を有する。
利点
1)石炭質粒子活性炭の応用の主な特徴は設備投資が省で、価格が安く、吸着速度が速く、短期及び突発性水質汚染への適応能力が強いことである。
2)石炭質粒子活性炭の投入は色度の除去に明らかな効果がある。色度の除去は70%に達することが報告されており、色度が低いことは有機物の除去効率が高く、鉄、マンガンの除去効果が良いことを示している。
3)石炭質粒子活性炭の投入はにおいの除去に明らかな効果がある。
4)石炭質粒子活性炭の投入はアニオン性洗剤の除去に役立つ。
5)炭質粒子活性炭の投入は藻類の除去に役立つ。炭質粒子を添加した活性炭は藻類の光吸収を遮断し、同時に濁度の低い水源で明らかな凝集促進作用があり、凝集沈殿中の藻類の除去に役立つ。
6)石炭質粒子活性炭の投入による化学的酸素消費量、5日間の生化学的酸素要求量の大幅な低下、これらの水体有機汚染程度と正相関の特徴指標の低下は、水体有毒有害物質の除去程度を表明した。
7)石炭質粒子活性炭の投入はフェノール類の除去に良好な効果がある。
8)石炭質粒子活性炭粉末の投入により出水濁度が大幅に低下し、水道水の水質が大幅に向上した。
9)石炭質粒子を投入した活性炭が水体の突然変異性に与える影響は、有機物汚染物を効果的に除去することができる。通常のプロセスで飲用水の水質を改善する簡単な方法である。
粉状活性炭を投入した後、水体の相当部分の有機物が除去され、水体中のコロイド物質の含有量が減少し、表面粘度が低下した。粉末活性炭はフロックに吸着し、フロック体の架橋に有利であり、フロック体の構造を改善することができる。そのため、濁度が低く、汚染が深刻な水体に対して、石炭質粒子活性炭を投入することは有機汚染を除去する能力が良好であると同時に、良好な凝集促進作用があり、出水水質を大幅に向上させた。投資が比較的小さく、効果が速く、特に規模の大きい旧水場に対して、汚染水源を処理する信頼できる浄化技術である。
石炭質顆粒活性炭は良質な無煙炭を原料として選択し、先進的な技術で精製加工したもので、外観は黒色顆粒を呈している、合理的な孔構造、良好な吸着性能、機械強度が高く、繰り返し再生しやすく、建造費が低いなどの特徴を持っている。石炭質粒子活性炭は主に有毒ガスの浄化、排ガス処理、工業と生活用水の浄化処理に用いられ、発電所原水の浄化、水道水の浄化に適しており、特に化学工業汚水の濾過浄化処理及び発電所ボイラーが苦味塩水を用いた塩素根処理において、優れた処理効果理がある。
石炭質粒子活性炭の主な性能は吸着性であり、活性炭の孔構造と関係がある。微孔の比表面積と比容積はいずれも大きい。そのため、微孔は活性炭の吸着能力を大きく決定している。固体活性炭の表面では、主に物理吸着と化学吸着の2つの方式の吸着が発生する。化学吸着は単分子層吸着であり、廃水と排気ガス中の極性汚染物及びいくつかの金属イオンを除去することができる。物理吸着は多分子層吸着を形成することができ、廃水と排気ガス中の有機汚染物を効果的に吸着することができる。ある吸着質が吸着剤の表面に接触したとき、物理吸着が起こるか化学吸着が起こるかは、吸着剤の表面活性、吸着質の性質、温度、その他の要素に依存する。工業用活性炭は、吸着能力のほかに、①機械強度が大きく、耐摩耗性能が良いこと、②脱着に必要なエネルギーが小さく、再生が容易である、③安定した構造があり、再生時の炭損失が小さいなど