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木質活性炭和煤質活性炭都是以原材料來劃分界定的,木質活性炭包括椰殼活性炭、果殼活性炭、木屑活性炭等,而煤質活性炭則主要以柱狀煤質炭、破碎煤質炭和粉狀煤質炭等形式存在。
這兩種活性炭雖功能相似,但在原料來源、孔隙結構、吸附性能、應用場景及成本等方面存在顯著差異。
木質活性炭源于天然植物材料(通俗為木質結構材料),其纖維結構疏松且含揮發成分較多,生產過程中通常采用化學活化法(如磷酸法)或物理活化法(水蒸氣法),工藝相對靈活,能耗較低。
而煤質活性炭的原料為煤炭,結構致密、碳含量高,生產往往需高溫物理活化,能耗較大,且因原料成分復雜,需經過洗煤等預處理以去除雜質。
木質活性炭的中孔和微孔分布較為均勻,孔隙直徑略大,比表面積通常較高(可達1000–1500 m2/g以上),尤其擅長吸附液體中的大分子有機物,如色素、維生素、有機染料等。其表面化學性質偏酸性,更適合處理極性物質。
煤質活性炭則以微孔為主,孔隙結構更細小密集,比表面積可能稍低于高品質木質炭,但機械強度高,耐磨性好。其表面常呈堿性,對于氣相吸附(如VOCs、硫化氫)及小分子雜質的捕捉表現更優,尤其在廢氣處理和水凈化中去除氯仿、苯等小分子污染物時效果顯著。
木質活性炭常見于食品工業、制藥業、飲料凈化等領域,如蔗糖脫色、味精精制、食用油凈化,也用于飲用水深度處理。果殼炭(如椰殼活性炭)因硬度較高也適用于氣相吸附和黃金提取。
煤質活性炭則更多用于工業廢氣治理(如煙氣脫硫脫硝)、城市污水處理、化工催化及家居空氣凈化(活性炭包、過濾器)。因其強度高、成本低,在需要反復再生的場合(如吸附塔填充)更具優勢。
煤質活性炭由于原料硬度高,成型后強度大,耐磨性強,質量重,更適合于流動水體或氣流沖擊大的環境,使用壽命較長。而木質活性炭(除椰殼等硬質原料外)一般強度較低,質量輕,尤其在液相應用中容易磨損,更換頻率可能較高。
木質活性炭原料多為可再生資源,生產工藝較綠色,但如采用優質果殼(如椰殼)則成本較高;煤質活性炭原料來源于煤炭,屬于不可再生資源,大規模生產時價格較低,但環保性略遜一籌。
總而言之,木質與煤質活性炭雖同屬吸附材料,但因其根本原料不同,在結構、吸附特性及適用場景上各有千秋。選擇時需結合具體應用需求:如側重液體脫色和食品級凈化,木質活性炭更為合適;若用于工業廢氣處理或高強度污水處理,則煤質活性炭往往更具性價比與實用性。