При обработке углеродсодержащих веществ окисляющими газами в соответствующих условиях часть углерода выгорает и удаляется с летучими компонентами и внутренняя поверх­ность увеличивается. В качестве окисляющих агентов исполь­зуются преимущественно водяной пар, диоксид углерода и кислород или воздух. При использовании кислорода требуется соблюдать осторожность, поскольку он реагирует с углеродом в 100 раз быстрее диоксида углерода. По результатам иссле­дований на графите водяной пар обладает реакционной способ­ностью, в 8 раз превышающей реактивность диоксида углерода.

При взаимодействии углерода с водяным паром или дио­ксидом углерода одновременно протекают следующие реакции: Н20 + С = С0 + Н2 АН = + 117 кДж

2Н20 + С = С02 + 2Н2 АН = + 75 кДж С02 + С = 2СО АН = + 159 кДж

Поскольку это — эндотермические реакции, необходим под­вод теплоты. При этом решающее значение имеет хороший теплообмен между реактивирующим газом и частицами угля. Это требование выполняется за счет постоянного движения частиц угля в процессе активирования во вращающихся печах или реакторах с кипящим слоем. При использовании водяного пара для обеспечения эффективной скорости реакции необходи­ма температура около 800°С, а при использовании диоксида углерода 900°С. Если теплота подводится в основном активи­рующим газом, его температура должна быть еще выше.

Значительное улучшение теплового баланса достигается при непосредственном сжигании в печи реакционных газов акти­вирования, в частности, водорода и оксида углерода: СО + 1/202 = С02 АН = — 285 кДж Н2 + 1/2Ог = Н20 АН = — 238 кДж

При этом следует избегать избытка кислорода, поскольку в противном случае последует внешний обгар. С другой сто­роны, при удалении оксида углерода и водорода из газовой атмосферы процесс активирования значительно ускоряется, так как эти продукты замедляют скорость реакции пара с углеро­дом, блокируя активные центры на поверхности угля. Кроме того, сгорание реакционных газов приводит к восстановлению необходимых для активирования реагентов — диоксида углеро­да и водяного пара.

Комбинируя активирование водяным паром и кислородом, можно получить активные угли с высокой обесцвечивающей способностью. Примером такого процесса является кратковре­менная обработка угля водяным паром в присутствии щелочи при 800 °С и последующее активирование воздухом при 500—600 °С.