活性炭吸附剂的制作方法

本实用新型涉及吸附剂领域，尤其涉及一种活性炭吸附剂。

背景技术：

活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成，它具有巨大的比表面积(500-1700m²/g)。活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。

活性炭吸附类型据固体外表吸附力的不一样，吸附可分为物理吸附、化学吸附同离子交流吸附等三种类型。

物理吸附：吸附剂和吸附质(溶质)经过分子力发作的吸附称为物理吸附。这是最常见的一种吸附表象，它的特点是被吸附物的分子不是附着在吸附剂外表固定点上，而是能在介面上稍做移动。因为吸附是分子力导致的，吸附热较小，物理吸附不需求活化能，在低温条件下即可进行。这种吸附是可逆的，在吸附的一起被吸附的分子由子热运动还会脱离固体外表，这种表象称为解吸。物理吸附可构成单分子吸附层或多分子吸附层。因为分子间力是普遍存在的，所以一种吸附剂可吸附多种物质，但因为吸附质(溶质)性质不一样，吸附的量也有所不一样。这种吸附表象与吸附剂的外表积、细孔散布有密切关系。

化学吸附：吸附剂和吸附质(溶质)之间靠化学键的效果，通过化学反应使吸附剂与吸附质(溶质)之间结实的联络在一起。因为化学反应需求很多的活化能，通常需求在较高温度下进行，吸附热较大。化学吸附是一种选择性吸附，即一种吸附剂只对某种或特定几种物质有吸附效果。因为化学吸附是靠吸附剂和吸附质直接的化学键力进行的，所以化学吸附仅能构成单分于层，吸附是比较稳定的，不易解吸，这种吸附与吸附剂的外表化学性质直接有关，与吸附质的化学性质有关。

交流吸附：一种物质的离子因为静电引力集聚在吸附剂外表的带电点上，在吸附过程中，伴随着等量离子的交流，即每吸附一个吸附质(溶质) 的离子。吸附剂一起要放出一个等量的离子，即离子交流。离子的电荷是交流吸附的决定因素。若是吸附质(溶质)的浓度一样，离子所带的电荷越多，它在吸附剂外表上的反电荷点上的吸附力越强。关于电荷一样的离子，水化半径越小，越能更严密地接近于吸附点，有利于吸附。物理吸附、化学吸附同交流吸附往往一起存在，在活性炭吸附法水处理过程中，使用3 种吸附的综合效果达到去除污染物的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种活性炭吸附剂，具有吸附能力强、吸附速度快等优点，并且容易制备。

为实现以上实用新型目的，本实用新型提供一种活性炭吸附剂，包括吸附剂本体以及位于所述吸附剂本体内部的十字形空心部，所述十字形空心部包括相交并且在相交处贯通的第一通孔与第二通孔。

可选的，所述吸附剂本体的形状为长方体、正方体、圆柱体、棱柱体、球体或者不规则形状。

可选的，所述吸附剂本体的形状为球体，所述球体为圆球体或椭球体。

可选的，所述吸附剂本体的形状为圆球体。

可选的，所述第一通孔与第二通孔的相交处位于所述吸附剂本体的中心。

当所述吸附剂本体的形状为球体时，可选的，所述第一通孔与第二通孔的相交处位于所述吸附剂本体的球心。

可选的，所述第一通孔与第二通孔的截面呈多边形、圆形或椭圆形。

可选的，所述多边形为三角形、矩形或正方形。

可选的，所述吸附剂本体由煤经过炭化后得到。

可选的，所述煤包括烟煤、无烟煤、弱粘煤中的一种或多种。

本实用新型的有益效果：本实用新型的活性炭吸附剂通过在吸附剂本体的内部设置十字形空心部，从而在进行水处理时能够提高活性炭吸附剂与水的接触面积，因此，与现有的活性炭吸附剂相比，本实用新型的活性炭吸附剂的吸附能力更强，吸附速度更快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型范围的限定。

图1为本实用新型的活性炭吸附剂的实施例1的内部结构示意图；

图2为本实用新型的活性炭吸附剂的实施例1的俯视示意图；

图3为本实用新型的活性炭吸附剂的实施例2的内部结构示意图；

图4为本实用新型的活性炭吸附剂的实施例2的俯视示意图；

图5为本实用新型的活性炭吸附剂的实施例3的内部结构示意图；

图6为本实用新型的活性炭吸附剂的实施例3的俯视示意图。

主要元件符号说明：

10、吸附剂本体；

21、第一通孔；

22、第二通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合，可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“横向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种活性炭吸附剂，包括吸附剂本体10以及位于所述吸附剂本体10内部的十字形空心部，所述十字形空心部包括相交并且在相交处贯通的第一通孔21与第二通孔22。

本实用新型的活性炭吸附剂通过在吸附剂本体10的内部设置十字形空心部，从而在进行水处理时能够提高活性炭吸附剂与水的接触面积，因此，与现有的活性炭吸附剂相比，本实用新型的活性炭吸附剂的吸附能力更强，吸附速度更快。

具体的，所述吸附剂本体10可以为任意形状，例如长方体、正方体、圆柱体、棱柱体、球体或者不规则形状。

可选的，所述吸附剂本体10的形状为球体，所述球体为圆球体或椭球体。

优选的，所述吸附剂本体10的形状为圆球体。

优选的，所述第一通孔21与第二通孔22的相交处位于所述吸附剂本体10的中心。

当所述吸附剂本体10的形状为球体时，优选的，所述第一通孔21与第二通孔22的相交处位于所述吸附剂本体10的球心。

具体的，所述第一通孔21与第二通孔22的截面可以呈多边形、圆形、椭圆形等。

可选的，所述多边形为三角形、矩形、正方形等。

可选的，所述吸附剂本体10由煤经过炭化后得到。

可选的，所述煤包括烟煤、无烟煤、弱粘煤中的一种或多种。

可以理解的是，所述吸附剂本体10、所述第一通孔21以及所述第二通孔22的形状均通过模具形成。

烟煤是煤的一类，是煤进一步变质的产物，煤化程度中等。含碳量 80％～90％，含氢量4％～6％，含氧量10％～15％。根据挥发分含量，胶质层的厚度或工艺性质，可分为长焰煤、气煤、肥煤、炼焦煤、瘦煤和贫煤等。黑色，染手，致密而脆，条痕呈黑色，燃烧时冒浓烟，故称为烟煤。是重要的锅炉燃料和炼焦原料，也可用来干馏石油和制造煤气。

该种煤含碳量为75％～90％，不含游离的腐殖酸。大多数具有粘结性；发热量较高。燃烧时火焰长而多烟。多数能结焦。比重约1.2-1.5，挥发物约10％-40％，发热量较高而仅次于无烟煤，热值约27170-37200千焦/千克 (6500-8900千卡/公斤)。挥发分含量中等的称做中烟煤；较低的称做次烟煤。燃烧时火焰较长而有烟，外观呈灰黑色至黑色，粉末从棕色到黑色。由有光泽的和无光泽的部分互相集合合成层状，具明显的条带状、凸镜状构造。

烟煤的煤化程度高于褐煤而低于无烟煤，包括长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤等。呈灰黑至黑色，具沥青光泽至金刚光泽，通常有条带状结构，不含原生腐殖酸。挥发分为10％～40％，一般随煤化程度增高而降低。碳含量为76％～92％，发热量较高，热值为2.71～3.72万千焦/千克。一般为粒状、小块状，也有粉状的，多呈黑色而有光泽，质地细致，含挥发分30％以上，燃点不太高，较易点燃；含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，有大量黑烟，燃烧时间较长；大多数烟煤有粘性，燃烧时易结渣。大部分烟煤具有粘结性，燃烧时火焰高而有烟，故名烟煤。

烟煤储量丰富，用途广泛，可用于炼焦、动力、气化用煤、燃料、燃料电池、催化剂或载体、土壤改良剂、过滤剂、建筑材料、吸附剂处理废水等。烟煤燃烧多烟容易造成空气污染。

烟煤易着火和燃烧，而且灰分和水分含量较少，发热量较高；对于部分高灰分和高水分的烟煤，发热量则很低，通常将收到基低位发热量小于等于15490kJ/kg的烟煤称为劣质烟煤，着火、燃烧都较困难。

按挥发分含量的不同，烟煤有长焰煤、气煤、肥煤、焦煤和瘦煤等许多品种，不同煤种作用不同。长焰煤和气煤挥发分含量高，容易燃烧并适于制造煤气。肥煤挥发分含量次之，粘结性强，主要用于炼焦。焦煤挥发分含量低于肥煤，结焦性良好，适于生产优质焦炭。瘦煤挥发分含量较低，粘结性弱，多用于炼焦或用作气化的原料。烟煤最适于用作锅炉燃料，也可用为炼焦、低温干馏、炼油、近代化学工业的原料以及民用燃料等。

烟煤的分布较广，它是自然界中分布最广和最多的煤种。主要集中在美国、前苏联、中国、欧洲、澳大利亚和南非等国。中国的烟煤主要分布在北方各省(自治区)，其中华北区的烟煤储量占全国烟煤储量的60％以上。

无烟煤(英文名称anthracite)是一种坚硬、致密且高光泽的煤矿品种。在所有的煤品种中，尽管无烟煤的发热量较低，但碳含量最高，杂质含量最少。

无烟煤，俗称白煤或红煤，是煤化程度最大的煤。无烟煤固定碳含量高，挥发分产率低，密度大，硬度大，燃点高，燃烧时不冒烟。黑色坚硬，有金属光泽。以脂摩擦不致染污，断口成贝壳状，燃烧时火焰短而少烟，不结焦。一般含碳量在90％以上，挥发物在10％以下。无胶质层厚度。热值约6000-6500千卡/公斤。有时把挥发物含量特大的称做半无烟煤；特小的称做高无烟煤。

无烟煤的类型包括标准煤与TJP型无烟煤。

标准煤采用优质碳块经精选、破碎、筛选加工而成，外观光泽度好，呈多棱形颗粒状，抗压耐磨性强，一般用于双层和三层过滤。

TJP型无烟煤采用日本水道侏式会社标准生产，质量完全达到日本标准。其主要用于钢铁系统的轧钢循环水处理及石油化工行业污水的深度处理，同时，亦适用于精密制造及航天航海等方面的高级用水过滤。

无烟煤是一种水处理行业过滤用滤料，是特别从深井矿物中精选的具有最高的含碳量百分比的无烟煤。无烟煤滤料采用人工分类，可减少无关矿物质并降低灰分含量，经过过滤和冲洗，确保其适合水过滤之用。由于无烟煤具有较好的固体颗粒保持能力，因此其能够可靠地提高悬浮颗粒清除能力。

弱粘煤是一种粘结性较弱的从低变质到中等变质程度的烟煤。加热时产生较少的胶质体。单独炼焦时，有的能结成强度很差的小焦块，有的则只有少部分凝结成碎焦屑，粉焦率很高。

中国煤炭分类国家标准中，对中、低煤化度而粘结性极弱的烟煤的称谓。该标准规定，弱粘煤的干燥无灰基挥发分Vdaf>20～37％，粘结指数 G>5～30。它是非炼焦煤，主要用作工业和民用燃料，亦可用作气化原料。中国弱粘煤的灰分和硫分比较低。在炼焦配合煤(见配煤)中，当有足够量的强粘结性肥煤时，可以部分地配入弱粘煤，以降低焦炭中的灰分和硫分。中国典型煤种有山西大同煤。

下面以实施例进一步描述本实用新型的活性炭吸附剂。

实施例1

如图1与图2所示，该实施例1提供一种活性炭吸附剂，包括吸附剂本体10以及位于所述吸附剂本体10内部的十字形空心部，所述十字形空心部包括相交并且在相交处贯通的第一通孔21与第二通孔22。

所述吸附剂本体10的形状为球体。

所述第一通孔21与第二通孔22的相交处位于所述吸附剂本体10的球心。

所述第一通孔21与第二通孔22的截面均为圆形。

实施例2

如图3与图4所示，该实施例2提供一种活性炭吸附剂，包括吸附剂本体10以及位于所述吸附剂本体10内部的十字形空心部，所述十字形空心部包括相交并且在相交处贯通的第一通孔21与第二通孔22。

所述吸附剂本体10的形状为球体。

所述第一通孔21与第二通孔22的相交处位于所述吸附剂本体10的非球心的位置。

所述第一通孔21与第二通孔22的截面均为正方形。

实施例3

如图5与图6所示，该实施例3提供一种活性炭吸附剂，包括吸附剂本体10以及位于所述吸附剂本体10内部的十字形空心部，所述十字形空心部包括相交并且在相交处贯通的第一通孔21与第二通孔22。

所述吸附剂本体10的形状为圆柱体。

所述第一通孔21与第二通孔22的相交处位于所述吸附剂本体10的中心。

所述第一通孔21与第二通孔22的截面均为三角形。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施事例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。