粉狀活性炭活化與溫度、時間、鋅屑比有關

關于木質粉狀活性炭的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)工藝，活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)是炭(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)流程(cheng)(cheng)后(hou)期的(de)(de)(de)(de)一(yi)道工序(xu)，在(zai)(zai)此(ci)簡單(dan)說明一(yi)下(xia)物(wu)(wu)料(liao)在(zai)(zai)炭(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)、活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)。在(zai)(zai)絕對干燥的(de)(de)(de)(de)木屑(xie)中(zhong)大約有61%以上(shang)的(de)(de)(de)(de)總纖維素，以適當深度的(de)(de)(de)(de)ZnCl2浸漬后(hou)，物(wu)(wu)料(liao)加熱(re)到(dao)150～200攝(she)氏(shi)度就開始塑化(hua)(hua)(hua)(hua)呈黏質可(ke)塑性物(wu)(wu)體。物(wu)(wu)料(liao)在(zai)(zai)受熱(re)過程(cheng)(cheng)中(zhong)，初期木屑(xie)被(bei)ZnCl2降解呈低分(fen)子(zi)化(hua)(hua)(hua)(hua)，接著(zhu)催化(hua)(hua)(hua)(hua)脫水縮合(he)為不揮發物(wu)(wu)。再(zai)進一(yi)步受熱(re)則成(cheng)多(duo)環芳(fang)構(gou)化(hua)(hua)(hua)(hua)后(hou)成(cheng)為縮聚的(de)(de)(de)(de)炭(tan)(tan)。這種(zhong)炭(tan)(tan)在(zai)(zai)ZnCl2溶(rong)液(ye)中(zhong)不溶(rong)解，在(zai)(zai)適當的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下(xia)受熱(re)形成(cheng)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)亂層微(wei)(wei)晶結構(gou)。在(zai)(zai)500攝(she)氏(shi)度的(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度下(xia)，ZnCl2呈熔化(hua)(hua)(hua)(hua)狀態而滲入微(wei)(wei)孔中(zhong)，它除了(le)起化(hua)(hua)(hua)(hua)學作(zuo)用外還起到(dao)物(wu)(wu)理填充骨架的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。在(zai)(zai)爐內(nei)活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)完成(cheng)，經降溫(wen)冷卻(que)后(hou)，活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)料(liao)用稀(xi)酸溶(rong)解回收ZnCl2，其(qi)溶(rong)出(chu)后(hou)在(zai)(zai)炭(tan)(tan)內(nei)保留了(le)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)孔結構(gou)。此(ci)時(shi)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)品即(ji)為活(huo)(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)，其(qi)孔隙結構(gou)和吸附性能(neng)與活(huo)(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中(zhong)采用的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度、時(shi)間、鋅屑(xie)比等存在(zai)(zai)著(zhu)十分(fen)密切的(de)(de)(de)(de)聯系。

浩合元粉狀活性炭廠家列舉凈水活性炭的活化工藝

1、粉狀活(huo)性炭氣(qi)體(ti)活(huo)化法(fa)

      活(huo)性炭氣體活(huo)化(hua)(hua)(hua)法(fa)是(shi)(shi)把原(yuan)料(liao)(liao)炭化(hua)(hua)(hua)以后(hou)，用水蒸氣、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳(tan)、空氣、煙道氣等(deng)，在600～1 200℃ 下(xia)進(jin)行(xing)活(huo)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)方法(fa).它的(de)(de)(de)(de)主要工序為(wei)炭化(hua)(hua)(hua)和活(huo)化(hua)(hua)(hua)，炭化(hua)(hua)(hua)就(jiu)是(shi)(shi)將原(yuan)料(liao)(liao)加熱，預先除(chu)去(qu)其中的(de)(de)(de)(de)揮發成(cheng)(cheng)分，制成(cheng)(cheng)適合于(yu)(yu)下(xia)一步(bu)活(huo)化(hua)(hua)(hua)用的(de)(de)(de)(de)炭化(hua)(hua)(hua)料(liao)(liao).炭化(hua)(hua)(hua)過程分為(wei)400℃ 以下(xia)的(de)(de)(de)(de)一次分解(jie)反應(ying)，400～700℃ 的(de)(de)(de)(de)氧(yang)鍵斷裂反應(ying)，700～1 000℃ 的(de)(de)(de)(de)脫氧(yang)反應(ying)等(deng)三個反應(ying)階(jie)段(duan)，原(yuan)料(liao)(liao)無論是(shi)(shi)鏈狀分子(zi)(zi)物質(zhi)(zhi)還是(shi)(shi)芳香族分子(zi)(zi)物質(zhi)(zhi)，經過上述三個反應(ying)階(jie)段(duan)獲得縮合苯(ben)環平面狀分子(zi)(zi)而形(xing)成(cheng)(cheng)三向網狀結構的(de)(de)(de)(de)炭化(hua)(hua)(hua)物。炭化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)吸附(fu)能力(li)低(di)，這(zhe)是(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)炭中含有一部(bu)分碳(tan)氫(qing)化(hua)(hua)(hua)合物、細孔(kong)容積小以及細孔(kong)被堵塞等(deng)原(yuan)因所致.活(huo)化(hua)(hua)(hua)階(jie)段(duan)通常由(you)在大約900℃ 下(xia)，把炭暴露于(yu)(yu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性氣體介質(zhi)(zhi)中，進(jin)行(xing)處理而構成(cheng)(cheng).活(huo)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)第一階(jie)段(duan)，除(chu)去(qu)被吸附(fu)質(zhi)(zhi)并使被堵塞的(de)(de)(de)(de)細孔(kong)開放(fang);進(jin)一步(bu)活(huo)化(hua)(hua)(hua)，使原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)細孔(kong)和通路擴大;隨后(hou)，由(you)于(yu)(yu)碳(tan)質(zhi)(zhi)結構反應(ying)性能高的(de)(de)(de)(de)部(bu)分的(de)(de)(de)(de)選擇性氧(yang)化(hua)(hua)(hua)而形(xing)成(cheng)(cheng)微孔(kong)組(zu)織。

2、微(wei)波加熱法制木質粉狀活性(xing)炭(tan)

      含碳原(yuan)料(liao)(liao)在600℃ 以上的溫(wen)度下進行預熱(re)(re)處(chu)理，與水蒸氣、二氧化碳、含氧氣體或活(huo)化產生的氣體接觸，以微波(bo)(bo)直接加(jia)熱(re)(re)，即可完成活(huo)化.但由通(tong)常(chang)活(huo)化方法能制(zhi)得活(huo)性炭的煤類(lei)、石油類(lei)、木質類(lei)等原(yuan)料(liao)(liao)，想用(yong)微波(bo)(bo)加(jia)熱(re)(re)到完全活(huo)化溫(wen)度是不(bu)可能的.例如(ru)煤、瀝青、木材(cai)等原(yuan)料(liao)(liao)，若照射微波(bo)(bo)，最(zui)初因(yin)水分發(fa)熱(re)(re)，溫(wen)度可達(da)100℃ 左右，然后當(dang)水分蒸發(fa)完 ，發(fa)熱(re)(re)極小，要升溫(wen)到100℃ 以上，或不(bu)可能或需很長的時間.

3、活性炭微波(bo)加熱蒸汽活化法(fa)

      微波加熱蒸(zheng)(zheng)汽活化(hua)法能(neng)使(shi)活性(xing)炭內(nei)部表(biao)面(mian)積(ji)顯著(zhu)擴(kuo)大.具體過(guo)程為：先將原(yuan)料(liao)(liao)制(zhi)成一定粒度(du)和比重，通(tong)入水(shui)蒸(zheng)(zheng)氣(qi)充(chong)分(fen)攪拌(ban)，使(shi)其(qi)(qi)均勻(yun)濕(shi)潤，根據毛細管現象，植(zhi)物纖維素原(yuan)料(liao)(liao)的各纖維間的微孔(kong)中存在著(zhu)游(you)離水(shui)分(fen)，從而使(shi)原(yuan)料(liao)(liao)濕(shi)潤膨(peng)脹，然后，以這些游(you)離水(shui)分(fen)為電解質，用微波放射，游(you)離水(shui)分(fen)急(ji)劇(ju)蒸(zheng)(zheng)發，產(chan)生(sheng)蒸(zheng)(zheng)汽壓，從原(yuan)料(liao)(liao)內(nei)部向外爆發性(xing)壓出(chu).如(ru)此(ci)急(ji)劇(ju)作用，使(shi)纖維間的空間擴(kuo)大，同時(shi)急(ji)劇(ju)干燥，并產(chan)生(sheng)無數龜裂，原(yuan)料(liao)(liao)的多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)更為顯著(zhu)，內(nei)部表(biao)面(mian)積(ji)進一步擴(kuo)大.再連續干餾炭化(hua)，同時(shi)通(tong)以蒸(zheng)(zheng)汽，蒸(zheng)(zheng)汽不斷地(di)(di)流到(dao)原(yuan)料(liao)(liao)的多(duo)孔(kong)和龜裂的地(di)(di)方，抑制(zhi)和排除 碳化(hua)氫(qing)的固著(zhu)，直至炭化(hua)完畢，能(neng)很好地(di)(di)保(bao)持其(qi)(qi)多(duo)孔(kong)結(jie)構(gou)。

4、藥品活(huo)化(hua)和氣體活(huo)化(hua)的配(pei)合使用(yong)

      氣(qi)(qi)體(ti)活(huo)化(hua)(hua)(hua)和藥(yao)品(pin)活(huo)化(hua)(hua)(hua)有時還配(pei)合起來使(shi)用(yong).對受過藥(yao)品(pin)活(huo)化(hua)(hua)(hua)處理的(de)(de)炭(tan)，進(jin)一(yi)步進(jin)行水(shui)蒸氣(qi)(qi)活(huo)化(hua)(hua)(hua)，有時能(neng)制造出特殊細(xi)孔(kong)(kong)分(fen)布的(de)(de)產品(pin)，并使(shi)幅(fu)度(du)很廣的(de)(de)細(xi)孔(kong)(kong)數(shu)增加.用(yong)活(huo)性(xing)炭(tan)處理含有會(hui)堵塞炭(tan)的(de)(de)細(xi)孔(kong)(kong)的(de)(de)那樣物質的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)時，例如，用(yong)粒狀(zhuang)活(huo)性(xing)炭(tan)從城(cheng)市(shi)煤(mei)氣(qi)(qi)中吸附除去苯時，活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)細(xi)孔(kong)(kong)被城(cheng)市(shi)煤(mei)氣(qi)(qi)中的(de)(de)二烯烴(jing)堵塞而迅速老化(hua)(hua)(hua).為制造這種情況下能(neng)使(shi)用(yong)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)，曾應用(yong)過這種配(pei)合使(shi)用(yong)的(de)(de)活(huo)化(hua)(hua)(hua)方法(fa).勒(le)吉公(gong)司的(de)(de)苯佐爾邦牌活(huo)性(xing)炭(tan)就是有代表性(xing)的(de)(de)這類活(huo)性(xing)炭(tan)。

5、連續炭化活化法

      用比較簡(jian)單的(de)(de)流(liu)(liu)動加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)連續進(jin)行炭(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)限制氧化(hua)(hua)活化(hua)(hua)的(de)(de)活性炭(tan)生產方法(fa)，并(bing)且操(cao)作省(sheng)工、產品質量(liang)較好.該方法(fa)特點是：把含水率(lv)調(diao)整到l5% ～30% 的(de)(de)活性炭(tan)原料(liao)，連續地送入流(liu)(liu)動加(jia)熱(re)(re)爐(lu)(lu)，同時由爐(lu)(lu)底鼓(gu)(gu)(gu)入適量(liang)的(de)(de)空(kong)氣(qi)，使(shi)爐(lu)(lu)內(nei)進(jin)行炭(tan)化(hua)(hua)和(he)(he)限制氧化(hua)(hua)活化(hua)(hua)，在原料(liao)入爐(lu)(lu)前(qian)到載入爐(lu)(lu)時，僅(jin)向爐(lu)(lu)內(nei)送入少(shao)量(liang)火種(zhong)，加(jia)上從(cong)爐(lu)(lu)的(de)(de)下(xia)部(bu)鼓(gu)(gu)(gu)入適量(liang)空(kong)氣(qi)，促使(shi)原料(liao)部(bu)分燃(ran)燒，以便加(jia)熱(re)(re)原料(liao)本(ben)身.爐(lu)(lu)內(nei)溫(wen)度和(he)(he)炭(tan)化(hua)(hua)速(su)度靠鼓(gu)(gu)(gu)入空(kong)氣(qi)量(liang)和(he)(he)投(tou)料(liao)量(liang)進(jin)行調(diao)整.鼓(gu)(gu)(gu)風除用于原料(liao)部(bu)分燃(ran)燒和(he)(he)加(jia)熱(re)(re)外(wai)，還用于使(shi)炭(tan)化(hua)(hua)過程(cheng)中的(de)(de)粒子(zi)流(liu)(liu)態化(hua)(hua)和(he)(he)連續不斷進(jin)行的(de)(de)活化(hua)(hua)反(fan)應中。

6、流化床一步法(fa)制造(zao)活性炭

      流(liu)化(hua)(hua)床一(yi)步法(fa)制(zhi)造活(huo)(huo)(huo)性炭上是近年來發展的煤(mei)質活(huo)(huo)(huo)性炭新工藝(yi).該(gai)法(fa)將原(yuan)料(liao)(liao)(liao)篩分后直接送(song)入(ru)(ru)(ru)流(liu)化(hua)(hua)床，在初始流(liu)化(hua)(hua)速度(du)(du)下炭化(hua)(hua)和活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)，活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)和活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)氣體分布(bu)均勻(yun)，可有效地活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)反應原(yuan)料(liao)(liao)(liao).既可處理粉狀原(yuan)料(liao)(liao)(liao)也(ye)可處理粒(li)狀原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，生產工藝(yi)還簡(jian)單，受(shou)到了高度(du)(du)重視.英國國家煤(mei)炭局(ju)采用該(gai)法(fa)生產無煙煤(mei)活(huo)(huo)(huo)性炭已投入(ru)(ru)(ru)商業運行.但單段流(liu)化(hua)(hua)床一(yi)般適合間歇(xie)操作(zuo)(zuo)，連(lian)續操作(zuo)(zuo)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)不均勻(yun).田崎米四研究表明，流(liu)化(hua)(hua)床段數的增加，可使連(lian)續操作(zuo)(zuo)與間歇(xie)操作(zuo)(zuo)收到相(xiang)同的活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)產品(pin).但該(gai)工藝(yi)制(zhi)造成型活(huo)(huo)(huo)性炭時磨損嚴重，如把粉煤(mei)細粒(li)子與成型原(yuan)料(liao)(liao)(liao)混合活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)，磨損可大(da)大(da)減輕，可同時制(zhi)取粉狀和粒(li)狀活(huo)(huo)(huo)性炭.工藝(yi)比加入(ru)(ru)(ru)惰性細粒(li)子簡(jian)單，設(she)備生產能力也(ye)大(da).

7、快速炭化活化法

       研究者認為(wei)，利用快(kuai)速(su)熱(re)解工藝可以(yi)生(sheng)(sheng)產(chan)廉價(jia)的(de)活(huo)性(xing)(xing)炭，這(zhe)種活(huo)性(xing)(xing)炭有良好的(de)吸附(fu)性(xing)(xing)能，使用后不需再生(sheng)(sheng)，可直接(jie)用作氣化原料.已(yi)有的(de)實驗研究結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)快(kuai)速(su)熱(re)解可顯著(zhu)提高活(huo)性(xing)(xing)炭比(bi)表面(mian)積(ji)，在快(kuai)速(su)熱(re)解過程(cheng)中(zhong)(zhong)引入高溫水蒸氣介質(zhi)，對活(huo)性(xing)(xing)炭表面(mian)結(jie)(jie)構有顯著(zhu)影響(xiang).邱介山等用落(luo)下床輻射爐，以(yi)碳酸鉀為(wei)催化劑，探討黃縣褐煤在水蒸氣介質(zhi)中(zhong)(zhong)催化快(kuai)速(su)炭化生(sheng)(sheng)產(chan)活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)可能性(xing)(xing).結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)：實驗中(zhong)(zhong)所得(de)活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)空隙結(jie)(jie)構指(zhi)標和吸附(fu)性(xing)(xing)能指(zhi)標已(yi)達到或接(jie)近(jin)某(mou)些市(shi)售活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)水平.

8、褐煤半焦壓(ya)塊活化(hua)工(gong)藝

      目前褐(he)煤(mei)制(zhi)活性(xing)(xing)炭應(ying)用較為普遍(bian)的(de)是褐(he)煤(mei)半(ban)(ban)焦壓塊活化(hua)工(gong)藝.這種工(gong)藝首(shou)先將褐(he)煤(mei)炭化(hua)，然后將半(ban)(ban)焦粉(fen)碎至0.1mm以下，加入瀝青(qing)粘(zhan)結(jie)劑成型壓塊，粉(fen)碎壓塊后加入活化(hua)爐活化(hua)，經(jing)篩分或(huo)磨細(xi)可制(zhi)得粒狀或(huo)粉(fen)狀活性(xing)(xing)炭.澳大利(li)亞和歐洲采(cai)用的(de)都(dou)是這種工(gong)藝.