制備活性炭的氣體活化法

氣體活化法也稱物理活化法，采用水蒸氣、煙道氣 (主要成分為co2)、空氣等含氧氣體或混合氣體作為活化劑，在高溫下與炭化料接觸進行活化或兩種活化劑交替迸行活化，從而生產出比表面積巨大、孔隙發達的活性炭產品。

活化反應屬于氣固相系統的多相反應，活化過，程中包括物理和化學兩個過程，整個過程包括氣相中的活化劑向炭化料外表面的擴散、活化劑向炭化料內表面的擴散、活化劑被炭化料內外表面所吸附、炭化料表面發生氣化反應生成中間產物 (表面絡合物)、中間產物分解成反應產物、反應產物脫附、脫附下來的反應產物由活性炭炭化料內表面向外表面擴散等過程。

物料在炭化過程中已形成了類似石墨的基本微晶結構，在微晶之間形成了初級孔隙結構，不過由于這些初級孔隙結構被炭化過程中生成的一些無序的無定形碳或焦油餾出物所堵塞或封閉，因此炭化料的比表面積很小。氣體活化的過程就是用活化氣體與C發生氧化還原反應，侵蝕炭化物的表面，同時除去焦油類物質及末炭化物，使炭化料的微細孔隙結構發達的過程。通過氣化反應，使炭化料原來閉塞的孔開放、原有孔隙的擴大及孔壁燒失、某些結構經選擇性活化而產生新孔的過程。孔隙的形成與C的氧化程度密切相關，在一定的活化燒失率范圍內，活化氣體與炭化料的氣化反應程度越深，生產出的活性炭比表面積就越大、孔隙就越發達、活性炭的吸附性能就越好。燒失率小于50%時，得到的是微孔活性炭;燒失率大于75%時，得到的是大孔活性炭;燒失率在50%~ 75%時，得到的是具有混合結構的活性炭。