果殼活性炭原料炭化及氣體活化法過(guò)程簡(jiǎn)述：物理法通常指氣體活化法，是以水蒸氣、煙道氣（水蒸氣、CO2、N2等的混合氣）、CO2或空氣等作為活化氣體，在800～1000的高溫下與已經(jīng)過(guò)炭化的原材料接觸進(jìn)行活化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，具有氧化性的活化氣體在高溫下侵蝕炭化料的表面，使炭化料中原有閉塞的孔隙重新開(kāi)放并進(jìn)一步擴大，某些結構因選擇性氧化而產(chǎn)生新的孔隙，同時(shí)焦油和未炭化物等也被除去，終得到活性炭產(chǎn)品。由于物理法通常采用氣體作為活化劑，工藝流程相對簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的廢氣以CO2和水蒸氣為主，對環(huán)境污染小，而且終得到的活性炭產(chǎn)品比表面積高，孔隙結構發(fā)達，應用范圍廣，因此在活性炭生產(chǎn)廠(chǎng)家中70％以上都采用物理法生產(chǎn)活性炭。下面對物理活化法的機理、工藝流程、裝置設備及國內外發(fā)展現狀等進(jìn)行具體闡述
活性炭原料炭化
物理法制備活性炭需要先將原料在400～600℃下進(jìn)行炭化處理，使原料中碳元素以外的主要元素（氯、氧等）以氣體形式脫除，通過(guò)CO2、CO的形式也可使一部分碳元素釋放出去，殘留的碳元素則多數以類(lèi)似石墨的碳微晶形態(tài)存在。然而和石墨晶體不同的是，這些碳微晶的排列是雜亂無(wú)章的，因此形成了具有活性炭原始形態(tài)的結構。但是僅僅經(jīng)過(guò)炭化處理，碳微晶的周?chē)约疤嘉⒕еg的縫隙仍被熱解所產(chǎn)生的焦油或者無(wú)定形碳堵塞，因此需要進(jìn)一步活化處理，除去這些堵塞孔隙的物質(zhì)才能得到具有發(fā)達孔隙結構的活性炭。在炭化的中間產(chǎn)物進(jìn)行活化期間，首先是基本碳微晶以外的無(wú)定形碳與活?；瘹怏w反應并以氣體形式脫離，使微晶表面逐漸暴露。之后微晶發(fā)生活化反應，但活化反應的速率在與碳網(wǎng)平面平行的方向大于垂直碳網(wǎng)平面的方向。末觀(guān)點(diǎn)認為，在碳微晶邊角和有缺陷的位置上的碳原子由于其化合價(jià)未被相鄰碳原子飽和，因此化學(xué)性質(zhì)更為活潑，往往更易于與活化劑反應，這咝碳原子即構成所謂的“活性點(diǎn)”。這些“活性點(diǎn)”與活化劑反應后以CO和CO2等形式逸出，使新的不飽和碳原子又暴露出來(lái)繼續參與反應，因此微晶外表面的碳元素的脫離與微晶的不均勻氣化反應共同形成形了新的孔隙結構，這是活化一階段，即造孔階段。隨著(zhù)活化反應的進(jìn)一步進(jìn)行，得到的孔隙進(jìn)一步擴大加寬，或者是相鄰微孔之間的孔壁被燒蝕使微孔合并形成中大孔，這是活化的階段，即擴孔階段。隨著(zhù)活化反應進(jìn)行到三階段，即造孔階段，盡管會(huì )不生新的微孔，但由于擴孔效應影響更大，中大孔數目越來(lái)越多，因此比面積及微孔容積仍會(huì )逐漸減小。從這種活化方式來(lái)看，孔隙的結構與氣化損失率密切相關(guān)。根據杜比寧（ Dubinin）的觀(guān)點(diǎn)，當氣化損失率小于50％的時(shí)候將得到以微孔為主的活性炭；氣化損失率大于75％時(shí)則得到以大孔為主的活性炭；氣化損失率介于二者之間時(shí)則得到的活性炭兼具微孔和大孔結構。此外也有不少研究表明氣體活化過(guò)程中活性炭表面的官能團會(huì )發(fā)生活化程度的測定方法可通過(guò)氣化量，即活化期間炭的質(zhì)量比活化前原料炭的質(zhì)量減少的百分比表示；另外也可通過(guò)活化得率，即活化后得到的活性炭質(zhì)量占活化前炭化料質(zhì)量的百分比來(lái)表示。氣化量與活化得率之間的關(guān)系如下：式中，A為活化得率，％；B為氣化量，％。

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