活性炭科學活化方法：

發(fā)布時間：2011/1/4 14:08:32 瀏覽次數(shù)：2539

文章來源：嵩山科技網(wǎng)絡部作者：嵩山科技小編

1、活性炭活化方法
制造活性炭的關(guān)鍵工藝是活化。由于所用活化劑的不同，可分為兩類方法：
(1) 用氯化鋅或磷酸等化學品為活化劑的化學品活化法；
(2) 用水蒸氣或二氧化碳等為活化劑的氣體活化法。
前者稱為化學活化法，后者稱為物理活化法。其實兩類活化過程都各自民生質(zhì)的變化，都是化學變化的過程。
2、活性炭化學品活化法
(一) 氯化鋅活化法
以化學品氯化鋅為活化劑。
將0.4-0.5份氯化鋅濃溶液和1份泥炭或鋸屑混合，在轉(zhuǎn)爐中干燥，加熱到600-700℃，成品以酸洗和水洗回收鋅鹽。有時化學品活化后繼續(xù)進行水蒸氣活化，藉以增加海內(nèi)存知己的細孔。
氯化鋅活化的活性炭具有較多大也。雖然這是有效和簡單的方法，但因鋅化合物化合物的環(huán)境污染而漸衰。
(二) 磷酸活化法
3以化學品磷酸為活化劑。
炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。例如將研細的鋸屑和磷酸混成漿狀，在轉(zhuǎn)爐中干燥，加熱到400-600℃。萃取回收磷酸，有時中和后回收磷酸鹽。干燥得活性炭，一般較氯化鋅法的活性炭具有更細的細孔。
也可采用磷酸和水蒸氣聯(lián)合活化法。近年磷酸活化法趨向廣泛應用，磷酸回收等革新未見發(fā)表。
(三) 氫氧化鉀活化法
以化學品氫氧化鉀為活化劑。
將含碳原料以熔融的無水氫氧化鉀處理，激烈的反應產(chǎn)生非常高的多孔性，比表面積可高達3000m2/g。
(四) 其他化學品活化法
硫酸、硫化鉀、氯化鋁、氯化銨、硼酸鹽、硼酸、氯化鈣、氫氧化鈣、氯氣、氯化氫、鐵鹽、鎳鹽、硝酸、亞硝氣、三氧化二磷、金屬鉀、高錳酸鉀、金屬鈉、氧化鈉和二氧化硫均可用于活化。
3、活性炭氣體活化法
以水蒸氣、二氧化碳或兩者混合氣體為活化劑，將含碳物料和氣體在轉(zhuǎn)爐或者沸騰爐內(nèi)，在800-1000℃高溫下進行碳的氧化反應，制成細孔結(jié)構(gòu)發(fā)達的活性炭。
水蒸氣、二氧化碳和碳的反應是吸熱反應，而氧和碳的反應是很強的放熱反應，因此爐內(nèi)反應溫度難以控制，尤其要避免局部過熱，防止不均勻活化更難，故氧或空氣不宜作為活化劑。有時使用空氣和水蒸氣的混合氣體，用碳的燃燒作為熱源。多數(shù)情況下用煙道氣和水蒸氣的混合氣體，由于不可避免地會混入少量氯氣，造成水蒸氣、二氧化碳和氧氣三種氣體同時參與活化。
值得注意：在混合氣體中少量的氧會使活性炭具有很大的孔隙。氧與碳的作用速度百倍于二氧化碳，而且因鉀鹽存在而大增，因此含鉀的原料在含氧的氣體中會劇烈反應，以致發(fā)生失控的燃燒而不是活化。
各種少量化合物，例如堿金屬和堿土金屬的鹽類，幾乎全部氯化物、硫酸鹽、醋酸鹽和碳酸鹽，還有大多酸類和氫氧化物，在氣體活化中具有催化加速作用。工業(yè)上常用的催化劑是氫氧化鉀和碳酸鉀，用量在0.1%到5%之間。以固態(tài)催化劑和含碳物料混合，或以溶液加入，或成型低溫炭化。
如果煙煤中加堿金屬鹽類活化，那么不單用水蒸氣活化，而要用含二氧化碳的混合氣體活化。
4、活性炭活化爐：
活化爐的型式很多。國外活性炭制造工廠采用的爐型主要有豎爐、轉(zhuǎn)爐和流化床爐等。
(1) 豎爐：原由幾個簡單垂直的燃燒室構(gòu)成，室壁砌以耐火磚。后來改進混料，又設法控制爐內(nèi)氣流的方向、速度和溫度。該爐還可用來再生回收炭。
(2) 轉(zhuǎn)爐：是*通用的臥式活化爐。
(3) 流化床爐：又稱沸騰床爐，是固體粒子補充流體吹成懸浮狀態(tài)，氣固之間傳熱、傳質(zhì)速率快，但粒子磨損大，以前常以間歇法生產(chǎn)粉炭，現(xiàn)已民展成連續(xù)生產(chǎn)，并能制成而磨的粒炭。

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