球形活性炭具有均匀光滑的外表 有流动性 易于流动 在固定床使用中 对气体 或液体的流动阻力小 作为一种新型吸附材料它正越来越广泛的受到重视并逐渐在各个领域 得到应用 本文概述了几种球形活性炭的制备 性能 应用现状以及今后的发展前景
     活性炭是优质的吸附剂 具有独特的孔隙结构和表面活性官能团 有足够的化学稳定 性和一定的机械强度 耐高温 耐酸碱 不溶于水和有机溶剂 并且能够再生循环使用 根据形状的不同 可分为粉末状活性炭 颗粒状活性炭 纤维状活性炭 球形活性炭等
     由于形状上的差异和不同的吸附性能 活性炭被广泛的应用于各个领域 球形活性炭具有独特的 特点  外表为球形 表面光滑 耐磨性好 填充密度高 颗粒分布均匀 有利于流体匀速 通过 流动阻力小 孔径分布易于控制 较快的吸附脱附速度以及良好的生物相容性 因此 近年来在环境保护 化学防护 生物医学及催化剂载体等方面 球形活性炭得到了越来越的 应用 本文概述球形活性炭及其应用新进展

球形活性炭的分类
      与其它形状的活性炭相比 对球形活性炭的研究报道较少 难以进行全面系统的分类 根据目前的报道 球形活性炭按原料不同可分为三类   高分子基 煤基 沥青基球形活性炭
1.高分子基球形活性炭 
      高分子基球形活性炭的制备有两种方法  一种是由离子交换树脂为前驱体置备球形树 脂 再经过固化 炭化 活化即得到这种球形炭化树脂 制造球形炭化树脂的前驱体有苯乙 烯-二乙烯共聚物 聚丙烯酯 聚偏二氯乙烯 酚醛树脂等
      另一种高分子基球形活性炭是乌克兰科学家提出的合成活性炭 其高分子微球的制备与球形炭化树脂相似 然后将得到的多孔球形颗粒热解和活化后制备出合成活性炭 其前驱体主要有苯乙烯和乙烯吡啶共聚物 苯乙烯和二乙烯苯共聚物 纤维素和聚丙烯酯共聚物 苯
酚甲醛树脂等 合成活性炭与以天然原料活性炭有不同的性质 合成活性炭不喊矿物杂质 具有双分散孔隙结构 次微孔和中孔 以及极窄的孔径分布 还具有高强度 而这种高强度与烧失率无密切关系 高分子基球形活性炭机械强度高 孔径分布较易控制 杂质含量极低 但是制造工艺复杂 原料成本高 比表面积小 广谱吸附性能较差
2  煤基球形活性炭       煤基球形活性炭是70 年代后由日本 前苏联 中国等国家开发的新产品  其制造设
备和工艺较简单 原煤经破碎 磨细后 为提高活性炭的强度和造球速度 要加入一定的粘结剂和水 然后采用圆盘式造球机滚动成型 煤基球形活性炭不用煤焦油而且造粒过程中的废料可反复利用 减少了对人体的危害和对环境的污染 以煤为原料制备球形活性炭成本较低 但是存在灰份含量高 机械强度差 球形度低 吸附性能较差等缺点 限制了它进一步的应用
3  沥青基球形活性炭 
       沥青基球形活性炭可分为中间相微球活性炭和普通沥青基球形活性炭 中间相微球活性炭以中间相沥青为原料 利用热分解过程形成中间相微球 通过溶剂抽提或离心分离的方法分离出来 进一步加工成活性炭  这种产品的比表面积高达5000m /g                           可用于存储甲烷天然气 或用于分离CO2 和其它大气成分普通沥青基球形活性炭按原料可分为煤沥青基和石油沥青基球形活性炭 在80 年代后期逐渐进入工业化阶段并在许多领域得到广泛应用 其制备工艺如下
        a.对原料沥青有一定的要求并做加工 原料沥青有要求 软化点在100                             -250  内 最好在150-250
        b.沥青中添加某种添加剂 以调整沥青的粘度 流动性和软化点 添加剂改变沥青的理化性质 增加沥青的流动性 降低沥青的软化点 降低粘结性 添加剂的种类一般选用芳香烃 要求这种添加剂能和沥青互溶 又容易从成型的球体内部脱除 如萘等 添加剂的用量一般是沥青重量的5%-50%
        c. 用合适的方法造球 使生成的球具有预定的直径 成球的好坏是产品的关键之一
常用的成球方法有三种 第一，在分散的介质中用高速搅拌的办法使配制好的沥青 添加剂混合 物分散成球；第二，使混合物通过喷嘴 滴到合适的液体中 如水中 形成小球冷却 固化 第三，混合物熔融后通过喷嘴挤成长条 长条与水一起在流速0.5-5m/s 的速度下流经输送带 进行冷却和拉引 形成直径0.2-2.5mm 的细条 细条切成长径比为1:5 的短条料 短条料放入热水中 热水温度保持在混合物的软化点之上 是短条料熔融 利用表面张力变成球型固体 在这些方法中 要使球体悬浮在液相介质中 防止粘结和成团 要加入分散剂 所用的分散剂有部分皂化聚醋酸乙烯 聚乙烯醇 甲基纤维素 聚乙烯及其盐 聚乙二酸及醚类衍生物和内酯衍生物 淀粉凝胶等水溶性高分子化合物 使用时既可以选用上述的一种或两种也可以与其它的表面活性剂配合使用 分散剂在水中的浓度在0.05-5%范围
        d.用抽提的方法或气相挥发的方法把球体内部的添加剂脱除 以形成具有多孔性的 沥青球
        e.  对沥青球进行不熔化处理 最后进行炭化和活化 沥青基球形活性炭机械强度高 杂质含量低 球形度高 表面光滑 广谱吸附性能好且原料沥青来源丰富 价格低廉 但其制备工艺和设备较复杂 沥青球的不熔化处理阶段仍然存在一些技术问题 实际应用中常用的气相氧化处理时间长能耗大 制约了其产量 若采液相氧化处理,得到的球形活性炭的生产：http://www.kaibiyuan.com
球形活性炭的详细说明：0371-66550698 13283716821
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