影響工業(yè)柱狀活性炭性能的幾種因素
柱狀活性炭歸于一種無定性炭(如木炭、炭黑、焦炭),但與柱狀活性炭質(zhì)料如木材和果殼等比較,柱狀活性炭質(zhì)料經(jīng)炭化、活化等過程后,其間部分炭原子之間已形成了微晶炭(柱狀活性炭的根本結(jié)晶),其面網(wǎng)結(jié)構(gòu)域石墨相似,但在層片巨細(xì)、層面內(nèi)炭原子的六角形擺放的完善度、平面化程度以及層距離等方面與石墨比較存在著不同程度的差異。
不同的煤種,含碳量、含氫量、含氧量不同,灰分、蒸發(fā)分不同。煤化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,炭化后得到的半焦特性也不同。在必定溫度下,對活化劑反響的速率也不盡相同。因而,質(zhì)料煤不同,選用的活化出產(chǎn)工藝略有不同。
影響工業(yè)柱狀活性炭性能的幾種因素
煤的炭化溫度直接影響炭化料的孔隙結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度,既影響半焦的性質(zhì)。細(xì)孔容積和比外表積在400/℃—650/℃之間隨溫度增高而變大,在650/℃—1000/℃之間隨溫度增高又變小,但在400/℃—1000/℃之間跟著溫度的增高強(qiáng)度一向添加。
在形同的溫度下,不同的活化劑化學(xué)性質(zhì)不同,它與炭的反響速度也不同。如炭和氧的反響速度較快,活化溫度只需600℃左右即可;而用水蒸氣則需 800-950℃。由于水蒸氣能充分地分散到碳的微孔內(nèi),使活化反響能在整個(gè)炭顆粒內(nèi)均勻進(jìn)行,所以得到的比外表積大、吸附能力強(qiáng)的柱狀活性炭。
炭化猜中無機(jī)成分在炭化合活化過程中,大部分轉(zhuǎn)化為灰分,它是影響柱狀活性炭強(qiáng)度的主要因素,在灰分與炭外表觸摸的界面上,灰分會(huì)造成裂紋,影響柱狀活性炭的強(qiáng)度。因而,在炭化猜中參加少數(shù)的鈷、鐵、釩、鎳等氧化物,可加速炭與水蒸氣的反響。
炭顆粒小,活化速度快。粒度大,活化反響受活化劑在炭顆粒內(nèi)分散速度的影響,活化劑與炭的觸摸面積小,會(huì)發(fā)作顆粒外部已燒失,而內(nèi)部還未活化的現(xiàn)象。顆粒 過小,活化氣流經(jīng)過阻力加大,也達(dá)不到均勻活化的目的。在反響過程中,炭顆粒度逐漸變小,有利于活化,但灰分附在炭顆粒外面,會(huì)影響活化劑的效果。
研討發(fā)現(xiàn),活化石炭化合活化劑在高溫下進(jìn)行的反響,跟著溫度的升高,反響速度加速,燒失率添加,炭得率下降。在不同的活化溫度下,出產(chǎn)的工業(yè)柱狀活性炭孔結(jié)構(gòu)不 同。活化溫度過高,微孔削減,吸附力下降。一般水蒸氣活化法的活化溫度控制在800—950℃,煙道氣活化的溫度控制在900—950℃,空氣活化的溫度 控制在600℃左右。應(yīng)根據(jù)煤的反響性,柱狀活性炭的用處及選用的活化劑斷定活化溫度。