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粉末活性炭的制造原料及制造方法

文章出處：本站 點擊次數(shù)：1048 更新時間：2019-11-04
粉末活性炭的制造原料及制造方法

 
 
    眾所周知，制造活性炭的原料種類很多， 制造方法也有多種， 一般要經(jīng)過炭化和活化兩個步驟， 可以在不同設(shè)備中也可以在同一設(shè)備中順序進(jìn)行?
 
    1炭化，將原料在隔絕空氣的條件下加熱干餾以減少其中的非碳成份先控制在400℃以下， 產(chǎn)生脫水脫酸等分解反應(yīng)， 再加熱到400~ 700℃之間， 將原料中的-O-鍵破壞， 生成H2O?CO?CO2等氣體排出， 并形成芳核間的結(jié)合， 隨后脫氫， 芳核間大量產(chǎn)生直接結(jié)合， 形成二維平面結(jié)構(gòu)， 同時結(jié)合上-CH2 -， 形成三維立體結(jié)構(gòu)。
 
 
    2活化， 這是制造活性炭的關(guān)鍵步驟， 有兩類方法：一是氣體活化法， 用水蒸氣或二氧化碳等為活化劑；另一為化學(xué)劑活化法， 用氯化鋅或磷酸等為活化劑?
 
    氣體活化法是使炭在高溫下與氣體發(fā)生反應(yīng)，將碳化物表面侵蝕， 形成微孔發(fā)達(dá)的構(gòu)造， 同時將附著在炭表面上的有機物除去，形成各種功能基團(tuán)，如羰基?羧基?酚基等， 增強炭的活性常用的氣體為高溫的水蒸汽（或混合部分CO2 或氮氣） ， 反應(yīng)溫度800~ 1000℃ ， 此時碳和H2O 反應(yīng)生成CO?CO2?H2等氣體排走以煤或木炭為原料制造的活性炭通常采用水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w活化， 產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主， 內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)較發(fā)達(dá)， 表面積大， 吸附容量高但比較大的孔隙不多， 如不到100m2 /g ， 故適合用于吸附液相和氣相中分子量較小的物質(zhì)， 但不宜用于對大分子物質(zhì)的吸附
 
    化學(xué)活化常用氯化鋅或磷酸作活化劑， 用木屑和蔗渣作原料時常用此法先將原料粉碎篩選除去雜質(zhì)， 干燥至水分低于30% ， 再與氯化鋅濃溶液或磷酸均勻混合， 在400~ 600℃下加熱碳化， 然后加熱到700~ 850℃ （溫度低于用水蒸氣活化）?由于氯化鋅和磷酸的吸水性很強， 可使原料中的氫和氧主要以水蒸汽（而不是碳?xì)浠衔铮?的形式釋出， 較少生成焦油狀有機物（后者會覆蓋在炭的表面上而降低其質(zhì)量）?冷卻后經(jīng)過洗滌（回收氯化鋅或磷酸）?脫水?干燥?磨碎和篩選， 成為粉狀活性炭
 
    用氯化鋅或磷酸活化制得的活性炭， 孔隙的尺寸通常稍大， 半徑約20nm的占較大比例， 這些孔隙的總體積可達(dá)0. 7 mL /g ， 總面積可達(dá)200~ 450m2 /g?這類活性炭適用于吸附溶液中的大分子物質(zhì)， 例如糖液的脫色?它的孔徑分布可通過調(diào)節(jié)化學(xué)活化劑的配比來進(jìn)行控制， 比較靈活， 既可以制造出孔徑分布以微孔居多的產(chǎn)品， 也可制造出中孔占較大比例的產(chǎn)品?氯化鋅法在早期應(yīng)用較多， 近期則較廣泛用磷酸活化法?如果在化學(xué)活化后再用水蒸氣活化， 產(chǎn)品的性能更好
 
    糖廠以前都曾用蔗渣作原料， 用氯化鋅法制造粉狀活性炭， 質(zhì)量良好近年云南以蔗渣為原料用磷酸活化法制造活性炭， 產(chǎn)品質(zhì)量相當(dāng)好國外有多個糖廠用蔗渣制造活性炭， 方法大體接近
 
    用木屑為原料和用化學(xué)活化法通常制造粉狀活性炭?顆粒活性炭多數(shù)是用煤或木炭為原料， 粉碎后加粘合劑（如煤焦油?木素磺酸等） 壓制成型， 經(jīng)過干餾炭化， 然后活化處理制成（或在活化前再打碎成適當(dāng)?shù)牧６龋?/span>
 
    美國糖業(yè)研究所近年亦致力于研究用蔗渣制造顆粒活性炭先將蔗渣干燥和進(jìn)一步破碎， 加入約50% 重量的糖蜜混合粘結(jié)（亦有試驗用其他粘合劑） ，壓成細(xì)粒狀，密度達(dá)到1. 2g /cm3?然后在750℃下在氮氣流中干餾一小時， 將產(chǎn)物壓碎和篩選， 得到12~ 40號篩的顆粒， 再在900℃下在含13%CO2及87% N2的氣流中加熱活化數(shù)小時，將碳“燒去”約30% ?在氮氣流中冷卻用0. 1mol /L的HCl液洗滌除去灰分， 再用水將酸洗去， 然后干燥如果要提高碳對金屬離子的吸附力， 則還要將碳表面適當(dāng)氧化。綜上所述希望對您有所幫助，關(guān)注粉末活性炭生產(chǎn)廠家，每天帶給您不一樣的新聞資訊。