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第1章 活性炭的结构和性质1

1.1活性炭的分类1

1.2活性炭的原子结构3

1.3活性炭的孔隙结构5

1.4活性炭孔隙结构的表征7

1.5活性炭的化学性质8

1.5.1活性炭的元素组成8

1.5.2活性炭的表面化学结构9

1.5.3活性炭的吸附性能14

1.6活性炭的表面改性19

1.6.1活性炭的物理结构改性20

1.6.2活性炭的表面化学改性21

参考文献22

第2章 活性炭吸附理论的形成与发展24

2.1活性炭吸附的基础知识24

2.1.1概述24

2.1.2吸附的作用力24

2.1.3物理吸附与化学吸附26

2.1.4吸附热27

2.1.5吸附相的性质29

2.1.6物理吸附中吸附剂的非均匀性30

2.1.7吸附平衡31

2.1.8孔隙的毛细凝聚和容积充填33

2.2吸附等温线方程35

2.2.1气固相单组分在均匀表面上的吸附35

2.2.2气固相单组分表面相分子间相互吸引的定位单层吸附48

2.2.3气固相单组分非均匀表面单层定位吸附50

2.2.4由指数等温线方程导出的总吸附等温线55

2.2.5具有横向相互作用非均匀表面气体单层定位吸附59

2.2.6均匀固体表面气体的单层移动吸附61

2.2.7气体的多层定位吸附61

2.2.8多元气体吸附66

2.3液相吸附77

2.3.1 Gibbs吸附等温线79

2.3.2 Langmuir和Freundlich吸附等温线方程81

2.3.3等温平衡吸附方程82

2.3.4 Everett吸附等温线方程83

2.3.5液相吸附势理论84

2.3.6 Stuart液相二元组分吸附式85

2.3.7非均匀表面固体的液相吸附86

2.3.8固体在非电解质溶液中的吸附89

2.4吸附势理论及其发展98

2.4.1 Polanyi吸附势理论98

2.4.2活性炭-蒸气体系的特性曲线100

2.4.3 Dubinin-Radushkevich吸附等温线方程103

2.4.4关于不同温度范围内摩尔体积的修正问题105

2.4.5吸附热力学方程式106

2.4.6微孔容积充填理论106

2.4.7活性炭微孔结构的非均相特征107

2.4.8描述炭吸附剂不均匀微孔系统的特性曲线方程107

2.4.9普遍化的吸附特性曲线方程111

2.4.10二元蒸气混合物的吸附113

2.4.11活性炭微孔的形状与特征尺寸114

2.4.12活性炭微孔几何表面积的计算方法116

2.4.13活性炭结构特性参数的校正117

2.4.14微孔容积充填理论的应用和发展118

2.5结束语120

参考文献121

第3章 煤质活性炭的主要特性及影响因素122

3.1煤质活性炭的主要特性122

3.2原料煤对煤质活性炭性能影响123

3.2.1工业分析123

3.2.2元素分析124

3.2.3物理化学性质126

3.2.4煤种126

3.3生产工艺条件对煤质活性炭性能影响131

3.3.1炭化温度132

3.3.2活化温度132

3.3.3活化剂种类132

3.3.4活化剂流速及浓度132

3.3.5炭化料灰分133

3.3.6炭粒度133

参考文献134

第4章 煤质活性炭的现状及发展趋势135

4.1国外煤质活性炭现状135

4.1.1国外煤质活性炭生产现状135

4.1.2国外煤质活性炭市场现状137

4.2我国煤质活性炭现状141

4.2.1我国煤质活性炭生产现状141

4.2.2我国煤质活性炭市场现状143

4.2.3目前我国煤质活性炭行业存在的主要问题144

4.3煤质活性炭的发展趋势145

4.3.1煤质活性炭的生产发展趋势145

4.3.2煤质活性炭的应用发展趋势147

4.4我国煤质活性炭行业面临的机遇与挑战149

参考文献150

第5章 煤质活性炭的主要生产工艺151

5.1概述151

5.1.1原煤破碎活性炭生产工艺151

5.1.2成型活性炭生产工艺152

5.1.3粉状活性炭主要生产工艺154

5.2备煤154

5.2.1破碎154

5.2.2制粉154

5.3成型155

5.3.1混捏155

5.3.2成型155

5.4炭化156

5.4.1炭化156

5.4.2炭化尾气处理157

5.5活化159

5.5.1气体活化法159

5.5.2化学药品活化法160

5.5.3化学物理活化法161

5.6成品处理162

参考文献162

第6章 煤质活性炭的主要生产设备164

6.1备煤设备164

6.1.1破碎设备164

6.1.2磨粉设备165

6.2成型设备167

6.2.1捏合设备167

6.2.2成型设备168

6.3炭化设备171

6.4活化设备172

6.4.1耙式炉173

6.4.2斯列普炉174

6.4.3回转活化炉175

6.5成品处理设备176

6.5.1成品破碎设备176

6.5.2成品酸洗、水洗、脱水和烘干176

6.5.3成品磨粉176

参考文献176

第7章 煤质活性炭的质量检测方法178

7.1活性炭检测标准概述178

7.2煤质活性炭物理性能检测方法介绍180

7.2.1水分180

7.2.2灰分180

7.2.3强度180

7.2.4粒度分布181

7.2.5装填密度181

7.2.6漂浮率182

7.2.7着火点182

7.2.8 pH值182

7.2.9水容量183

7.3煤质活性炭吸附性能检测方法介绍183

7.3.1 CC14吸附率183

7.3.2苯吸附率184

7.3.3饱和硫容量、穿透硫容量、防护时间184

7.3.4碘吸附值184

7.3.5亚甲基蓝吸附值186

7.3.6苯酚吸附值187

7.3.7焦糖脱色率187

7.4煤质活性炭表面结构和微量元素检测方法介绍187

7.4.1比表面积188

7.4.2孔容积189

7.4.3平均孔径190

7.4.4孔径分布190

7.4.5微量元素检测190

7.5特殊用途活性炭的检测方法190

7.5.1丁烷工作容量（BWC）191

7.5.2二氧化硫饱和容量192

7.5.3单宁酸值193

7.5.4腐殖酸193

7.5.5 ABS值193

7.5.6酚值194

7.5.7酸溶灰195

7.5.8酸溶铁195

7.5.9水溶物196

7.5.10硫化氢穿透容量和穿透时间196

7.5.11氨的穿透容量和穿透时间197

7.6结束语197

参考文献198

第8章 煤质活性炭的应用199

8.1概述199

8.2液相应用200

8.2.1水处理200

8.2.2食品工业脱色204

8.2.3贵金属回收205

8.3气相应用206

8.3.1溶剂回收206

8.3.2油气回收208

8.3.3室内空气净化209

8.3.4防毒保护210

8.3.5烟气净化211

8.4用作工业催化剂或催化剂载体213

8.5土壤污染治理214

8.5.1土壤修复214

8.5.2土壤改良214

8.6用作双电层电容器电极215

8.7结束语216

参考文献216

第9章 煤质活性炭的再生217

9.1煤质活性炭再生的原理217

9.2煤质活性炭再生的方法217

9.2.1热再生法218

9.2.2化学药品再生法219

9.2.3生物再生法219

9.2.4湿式氧化再生法220

9.2.5电化学再生法221

9.2.6超临界流体再生法221

9.2.7微波辐射再生法222

9.2.8光催化再生法222

9.2.9超声波再生法223

参考文献224