柱狀活性炭歸于一種無定性炭（如木炭、炭黑、焦炭），但與柱狀活性炭初的質(zhì)料如木材和果殼等比較，柱狀活性炭質(zhì)料經(jīng)炭化、活化等過程后，其間部分炭原子之間已形成了微晶炭（柱狀活性炭的根本結(jié)晶），其面網(wǎng)結(jié)構(gòu)域石墨相似，但在層片巨細(xì)、層面內(nèi)炭原子的六角形擺放的完善度、平面化程度以及層距離等方面與石墨比較存在著不同程度的差異。 不同的煤種，含碳量、含氫量、含氧量不同，灰分、蒸發(fā)分不同。煤化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，炭化后得到的半焦特性也不同。在必定溫度下，對活化劑反響的速率也不盡相同。因而，質(zhì)料煤不同，選用的活化出產(chǎn)工藝略有不同。 煤的炭化溫度直接影響炭化料的孔隙結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，既影響半焦的性質(zhì)。細(xì)孔容積和比外表積在400/℃650/℃之間隨溫度增高而變大，在650/℃1000/℃之間隨溫度增高又變小，但在400/℃1000/℃之間跟著溫度的增高強(qiáng)度一向添加。 在形同的溫度下，不同的活化劑化學(xué)性質(zhì)不同，它與炭的反響速度也不同。如炭和氧的反響速度較快，活化溫度只需600℃左右即可;而用水蒸氣則需800-950℃。由于水蒸氣能充分地分散到碳的微孔內(nèi)，使活化反響能在整個炭顆粒內(nèi)均勻進(jìn)行，所以得到的比外表積大、吸附能力強(qiáng)的柱狀活性炭。 炭化猜中無機(jī)成分在炭化合活化過程中，大部分轉(zhuǎn)化為灰分，它是影響柱狀活性炭強(qiáng)度的主要因素，在灰分與炭外表觸摸的界面上，灰分會造成裂紋，影響柱狀活性炭的強(qiáng)度。因而，在炭化猜中參加少數(shù)的鈷、鐵、釩、鎳等氧化物，可加速炭與水蒸氣的反響。 炭顆粒小，活化速度快。粒度大，活化反響受活化劑在炭顆粒內(nèi)分散速度的影響，活化劑與炭的觸摸面積小，會發(fā)作顆粒外部已燒失，而內(nèi)部還未活化的現(xiàn)象。顆粒過小，活化氣流經(jīng)過阻力加大，也達(dá)不到均勻活化的目的。在反響過程中，炭顆粒度逐漸變小，有利于活化，但灰分附在炭顆粒外面，會影響活化劑的效果。 研討發(fā)現(xiàn)，活化石炭化合活化劑在高溫下進(jìn)行的反響，跟著溫度的升高，反響速度加速，燒失率添加，炭得率下降。在不同的活化溫度下，出產(chǎn)的工業(yè)柱狀活性炭孔結(jié)構(gòu)不同。活化溫度過高，微孔削減，吸附力下降。一般水蒸氣活化法的活化溫度控制在800950℃，煙道氣活化的溫度控制在900950℃，空氣活化的溫度控制在600℃左右。應(yīng)根據(jù)煤的反響性，柱狀活性炭的用處及選用的活化劑斷定活化溫度。