活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然后與氣體反應(yīng),表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達的結(jié)構(gòu) (此過程稱為活化)。
活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然后與氣體反應(yīng),表面被侵蝕,產(chǎn)生微孔發(fā)達的結(jié)構(gòu) (此過程稱為活化)。由于活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數(shù)細小孔隙?;钚蕴勘砻娴奈⒖字睆酱蠖嘣?~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應(yīng)用,幾乎都基于活性炭的這一特點。
“十三五”期間,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,活性炭作為一種不可替代的吸附材料,應(yīng)用領(lǐng)域和需求量將會不斷地拓展和增長。但縱觀整個行業(yè),仍然存在著集中度低、裝置規(guī)模小、準入門檻低、設(shè)備相對落后等問題。活性炭行業(yè)面臨著環(huán)保和節(jié)能減排要求日趨嚴格、勞動力成本不斷上漲的挑戰(zhàn)。
活性炭最廣泛、最傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是作為吸附劑使用,其具體應(yīng)用領(lǐng)域包括了食品工業(yè)、制藥工業(yè)、飲用水水凈化、廢水處理、氣體凈化、化工冶煉等多個應(yīng)用領(lǐng)域,從大類來講,可分為液相吸附用和氣相吸附用。同時活性炭也經(jīng)常被作為催化劑及催化劑載體進行應(yīng)用;此外,活性炭近年來也被開發(fā)成為高能量密度物質(zhì)和電力能源的儲存介質(zhì),在天然氣吸附、電能存儲等多個新興領(lǐng)域得到應(yīng)用。
全球活性炭產(chǎn)業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)大國包括美國、日本以及荷蘭等國家,隨著各國原料受制約及生產(chǎn)成本的不斷提高,活性炭產(chǎn)業(yè)逐步向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移。美國、日本和西歐等發(fā)達國家的活性炭生產(chǎn)逐步減少的同時,其國內(nèi)市場需求仍穩(wěn)步增長,而其國內(nèi)生產(chǎn)的活性炭滿足不了各種需求,需大量進口來進行補充。
當(dāng)前全球活性炭的主要產(chǎn)能已經(jīng)由發(fā)達國家轉(zhuǎn)移到以發(fā)展中國家,特別是中國和東南亞國家。上世紀90年代由于歐美發(fā)達國家的環(huán)境監(jiān)管愈發(fā)嚴厲、人工成本的攀升、活性炭生產(chǎn)賴以持續(xù)的資源匱乏,活性炭傳統(tǒng)生產(chǎn)大國美國、日本、荷蘭等國家紛紛將能耗較高、附加值較低的中低端活性炭產(chǎn)能向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移,特別是煤炭資源豐富的中國及林業(yè)資源豐富的東南亞。與此同時,發(fā)達國家國內(nèi)的活性炭需求仍在穩(wěn)步增加,因此仍然是全球活性炭的主要需求方。
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