活性炭生产之活化

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活性炭生产工艺流程

活性炭生产工艺流程

活性炭生产工艺流程活性炭是一种具有极强吸附能力的吸附剂,广泛应用于水处理、空气净化、医药、食品加工等领域。

活性炭的生产工艺流程主要包括原料准备、炭化、活化和粉碎等环节。

首先,原料准备是活性炭生产的第一步。

一般来说,活性炭的原料主要是木质素类物质,如木屑、果壳、秸秆等,也可以使用煤炭、石油焦等炭质原料。

这些原料需要经过破碎、筛分、干燥等处理,以保证原料的质量和稳定性。

接下来是炭化过程。

炭化是将原料在高温下进行干馏或氧化,使其转化为炭质物质的过程。

一般情况下,炭化可以分为干法炭化和湿法炭化两种方式。

干法炭化是在缺氧条件下进行,湿法炭化则需要在水蒸气或其他气体的作用下进行。

炭化的关键是控制温度和时间,以确保原料完全炭化,同时又不使炭质物质烧损。

然后是活化过程。

活化是指将炭化后的原料在一定条件下进行气相或液相的活化处理,以增加活性炭的孔隙结构和比表面积。

活化方式主要有物理活化和化学活化两种。

物理活化是利用气体(如水蒸气、二氧化碳等)或化学活化剂(如氢氧化钾、氢氧化钠等)进行活化处理。

通过活化处理,活性炭的吸附性能得到显著提高。

最后是粉碎和筛分。

经过活化处理的活性炭需要进行粉碎和筛分,以得到符合要求的颗粒度和颗粒分布。

一般情况下,活性炭的颗粒度会根据不同的应用领域有所不同,需要根据实际需求进行调整。

综上所述,活性炭生产工艺流程包括原料准备、炭化、活化和粉碎等环节。

通过这些环节的精心设计和严格控制,可以生产出具有优良吸附性能的活性炭产品,满足不同领域的需求。

活性炭的生产工艺流程对产品质量和性能具有重要影响,因此在生产过程中需要严格控制各个环节,确保产品质量稳定可靠。

木质活性炭生产工艺

木质活性炭生产工艺

木质活性炭生产工艺木质活性炭是一种具有高度多孔性、高吸附性能的新型吸附材料,广泛应用于水处理、空气净化、医药、食品、化工等领域。

木质活性炭的生产工艺主要包括原料选择、炭化、活化和后处理。

下面将详细介绍木质活性炭的生产工艺。

原料选择:原料是制备木质活性炭的关键,常见的原料有木材、竹材、果壳、花椒杆等。

原料的选择要根据不同的需求和应用确定,比如用于水处理的活性炭一般选用比较坚硬、密度较大的原料,而用于空气净化的活性炭则要求原料纤维细且颗粒均匀。

炭化:炭化是将木质原料进行高温处理,使其转变为炭素材料的过程。

一般采用加热炉进行炭化,炭化温度一般在600-900℃之间,时间为数小时至数十小时。

炭化过程中,原料中的有机物质会被分解和挥发,生成残留的炭质骨架,提高活性炭的孔隙度和比表面积。

活化:活化是炭化后的木质材料转变为具有高吸附性能的活性炭的过程。

活化一般分为物理活化和化学活化两种方式。

物理活化是通过热风或水蒸气等辅助剂进行热解和收缩,进一步增加孔隙度和比表面积;化学活化是在炭化温度下加入碱性激活剂,如磷酸、钾碱、锌盐等,使木质材料发生氧化和脱除,形成更多的孔隙结构。

后处理:后处理是对活化后的木质活性炭进行处理,以改善其吸附性能和稳定性。

常见的后处理方法包括水洗、干燥、筛分、研磨、浸渍等。

水洗是去除活化过程中残留的无机盐,干燥是去除水分,筛分和研磨是调整粒径分布,浸渍是在活性炭表面形成一层包覆物以改善吸附性能。

总结:木质活性炭的生产工艺主要包括原料选择、炭化、活化和后处理。

选择合适的原料,通过炭化和活化使木质材料转变为具有高吸附性能的活性炭,然后经过后处理提高其吸附能力和稳定性。

通过这一系列工艺,可以制备出不同领域和需求的木质活性炭。

活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法

活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法

活性炭制造的主要工艺过程-活化法制造活性炭的关键工艺是活化。

由于所用活化剂的不同,可分为两类方法:(1)用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法;(2)用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。

前者称为化学活化法,后者称为物理活化法。

其实两类活化过程都各自发生质的变化,都是化学变化的过程。

1、化学品活化法(一)氯化锌活化法以化学品氯化锌为活化剂。

将0.4~5.0份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合,在转炉中下燥,加热到600~700℃,成品以酸洗和水洗回收锌盐。

有时化学品活化后继续进行水蒸气活化,藉以增加活性炭的细孔。

氯化锌活化的活性炭具较多大孔。

虽然这是有效和简单的方法,但因锌化合物的环境污染而渐衰。

(二)磷酸活化法以化学品磷酸为活化剂。

炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。

例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状,在转炉中干燥,加热到400~600℃。

萃取回收磷酸,有时中和后回收磷酸盐。

于燥得活性炭,一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。

也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。

近年磷酸活化法趋向广泛应用,磷酸回收等革新未见发表。

(三)氢氧化钾活化法以化学品氢氧化钾为活化剂。

将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理,激烈的反应产生非常高的多孔性,比表而积可高达3000m2/g。

(四)其他化学品活化法硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化钱、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。

2、气体活化法以水蒸气、二氧化碳或两者的混合气体为活化剂,将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内,在800~1000℃高温下进行碳的氧化反应,制成细孔结构发达的活性炭。

水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应,而氧和碳的反应是很强的放热反应,因此炉内反应温度难以控制,尤其要避免局部过热,防止不均匀活化更难,故氧或空气不宜作为活化剂。

有时使用空气和水蒸气的混合气体,用碳的燃烧作为热源。

活性炭活化原理

活性炭活化原理

精心整理活性炭的活化机理及应用活性炭是一种非常优良的吸附剂,它是利用植物原料(木屑、木炭、果壳、果核)、煤和其它含碳工业废料作原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。

根据活化介质的不同,活性炭活化方法分为物理活化法、化学活化法和物理—化学复合活化法。

物理活化水蒸汽、二氧化碳、空气或它们的混合气体对环境污染小,因其依靠氧化碳原子形成孔隙结构,活化温度较高且活性炭得率低。

化学活化法活性炭得一.1.CO+H2般在800上述三个化学反应均是吸热反应,即随着活化反应的进行,活化炉的活化反应区域温度将逐步下降,如果活化区域的温度低于800℃,上述活化反应就不能正常进行,所以在活化炉的活化反应区域需要同时通入部分空气与活化产生的煤气燃烧补充热量,或通过补充外加热源,以保证活化炉活化反应区域的活化温度。

活化反应属于气固相系统的多相反应,活化过程中包括物理和化学两个过程,整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物(表面络合物)、中间产物分解成反应产物、反应产物脱附、脱附下来的反应产物由炭化料内表面向外表面扩散等过活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的。

第一阶段是炭化时形成的但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙的打开,即高温下,活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应。

第二阶段是打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展,孔隙边缘的碳原子由于具有不饱和结构,易于与活化气体发生反应,从而造成孔隙的不断扩大和向纵深发展。

2.化化学法、KOH以(600~800℃)在KOHKOH 的加入也加快了非碳原子N、H等的脱除,KOH活化反应成孔机理就是通过KOH与原料中的碳反应,把其中的部分碳刻蚀掉,经过洗涤把生成的盐及多余的KOH洗去,在被刻蚀的位置出现了孔。

这一过程主要发生以下反应:4KOH+—CH2一K2CO3+K2O+3H2K2CO3+2—C—2K+3COK2O+—C—2K+CO2KOHK2O+H2OC+H2OH2+COCO+H20H2+C02K2O+CO2K2CO3K2O+H22K+H2OK2O+C2K+CO在KOH活化法制备活性炭时,活化后的洗涤是关键。

活性炭制备工艺及其应用研究

活性炭制备工艺及其应用研究

活性炭制备工艺及其应用研究随着科技的发展和全球对环境问题的关注日益增加,人们对于净化水,空气等资源的需求也逐渐上升。

而活性炭作为一种可以去除有害物质的吸附材料,已经成为环境净化领域中的重要材料。

但是,想要制备高质量的活性炭并不是一件易事。

本文将围绕活性炭制备工艺及其应用展开研究。

一、活性炭制备工艺1. 碳化碳化作为活性炭制备的第一步,可以使用多种材料进行实现。

其中以木材、桦木、杏木、草本植物和花木等天然植物为碳化原料更为常见。

碳化的目的在于将原料中的无机物和有机物热解成基本单元碳,使活性炭的质量和吸附能力得到提升。

2. 活化活化是活性炭制备的关键步骤。

目前常见的活化方式有物理活化和化学活化两种。

物理活化通常需要高温条件和一定的氧化剂,作用是将碳中的孔隙扩大,增强其比表面积和吸附能力;化学活化则是利用化学药剂溶解碳中的无定形物质,加速孔洞的扩展,并增强表面亲和力和催化活性。

化学活化与物理活化相比,制备时间更短,吸附能力更强,但成本也更高。

3. 热处理热处理是活性炭制备过程中的最后一步,其作用是去除残留的有害物质和充分激活活性炭的性能。

热处理温度一般在400-900℃之间,时间也有所不同。

过高的热处理温度不仅会降低活性炭的孔隙度和比表面积,也会影响其物理化学特性和吸附能力。

二、活性炭的应用研究随着科学技术的发展,活性炭的应用范围也逐渐扩大。

从最初的净化水源到如今的化学催化、电化学催化、药物吸附等诸多领域都有广泛的运用。

1. 电化学催化在电化学领域,活性炭作为催化材料在电极表面广泛应用。

因其丰富的孔结构和高度的比表面积,可以提高电化学反应微观反应速率,增加电极表面的有效质量输运,提高催化效率。

同时,活性炭还具有良好的导电性和化学稳定性,使得其在电化学分析、电解水、电池等领域也得到了广泛应用。

2. 催化剂载体活性炭可以成为非常优良的催化剂载体,可以载入各种催化剂,如金属、氧化物等。

在催化反应中,活性炭可以提供丰富的活性中心和与反应物的相互作用,从而增强反应的选择性和反应效率,并且降低催化剂的使用量和成本。

活性炭工艺流程

活性炭工艺流程

活性炭工艺流程
《活性炭工艺流程》
活性炭是一种可以吸附有机物质和杂质的多孔炭材料,广泛应用于水处理、空气净化、医药和化工等领域。

其工艺流程是通过碳质原料的炭化、活化和筛选等步骤来制备活性炭的过程。

首先是碳质原料的选择和炭化。

通常选择木质材料、果壳、煤炭等作为原料,经过干燥和碎粉后进行高温炭化,将原料中的挥发性物质和杂质热解出来,得到初步的炭素材料。

接下来是活化的过程。

活化是指在一定条件下,将初步炭素材料中的残余杂质和碳骨架中的孔道进一步发育,增大比表面积,提高活性炭的吸附能力。

活化通常采用物理活化和化学活化两种方式进行。

物理活化是利用高温和气体流动来使炭素材料孔道扩展,而化学活化则是通过与碱性或酸性物质的作用来改变炭素材料的结构,增加孔道数量和大小。

最后是筛选和包装。

经过活化的炭素材料会经过筛选和处理,去除颗粒不均匀的部分,然后便于包装和存储。

以上就是活性炭工艺流程的基本步骤,通过这一系列的操作可以生产出不同种类和规格的活性炭产品,满足不同领域的需求。

活性炭的应用范围广泛,随着环保意识的提高,其市场需求也将持续增长。

活性炭生产工艺流程

活性炭生产工艺流程

活性炭生产工艺流程活性炭是一种具有高度发达的细孔结构和巨大比表面积的吸附材料,广泛用于冶金、化工、环境保护等领域。

下面将介绍活性炭的生产工艺流程。

活性炭的生产过程可以分为原料准备、炭化、活化和产品处理四个步骤。

首先是原料准备。

常见的活性炭原料包括木材、煤炭、椰壳等。

原料应首先进行预处理,去除杂质和水分。

然后将原料破碎成适当大小的颗粒。

接下来是炭化过程。

原料颗粒被放入炭化炉中进行干馏,炭化温度通常在800-1000℃之间。

在这个过程中,原料中的有机物质将分解产生固体炭化物。

然后是活化过程。

炭化后的炭化物还需进行气化、脱硫以及除铁等处理。

该过程通常使用蒸汽、氨等化学物质进行。

这些化学物质能够通过与炭化物反应,打开其内部的微孔结构,增加其比表面积。

活化时间一般为2-4小时。

最后是产品处理。

活化后的活性炭需要经过洗涤、干燥和筛分等工艺进行处理。

洗涤过程用来去除残留物和活化剂,确保活性炭的质量。

干燥过程将活性炭中的水分蒸发,使其达到标准的含水率。

筛分过程则是通过筛网将活性炭分为不同粒径的产品。

活性炭生产工艺流程中的每一步都非常重要。

原料选择和预处理对活性炭的质量至关重要。

炭化过程决定了炭化物的成分和结构。

活化过程则决定了活性炭的孔隙结构和比表面积。

最后,产品处理环节则能够确保活性炭达到规定的品质。

值得一提的是,活性炭的生产工艺还可以根据不同的用途和要求进行调整和改进。

例如,一些特殊的生产过程可以改变活性炭的表面化学性质,使其具有更好的吸附性能。

总的来说,活性炭的生产工艺流程包括原料准备、炭化、活化和产品处理四个步骤。

通过合理的工艺和工艺控制,可以生产出具备高比表面积和特殊吸附性能的优质活性炭产品。

这些产品在环境治理和工业生产中起着重要的作用。

活性炭炭化工艺和活化工序介绍

活性炭炭化工艺和活化工序介绍

活性炭炭化工艺条件:炭化本应是在隔绝空气的条件下加热干馏,但在实际生产中,由于炭化炉内是负压状态,生产系统又不可能绝对严密,导致必须有部分空气带入炭化系统,及造成炉内炭化料的燃烧,甚至抽出物料堵塞设备管道。

根据经验炭化炉内负压应控制在30~100Pa之间。

炭化过程中最重要的因素是炭化最终温度和炭化升温速度,在实际生产过程中,炭化升温速度一般粒径 5.0~7.0mm的粗粒为8℃/min为好;粒径3.0~5.0mm的中等料以10℃/min为好;粒径小于 3.0mm以12℃/min为好。

炭化是生产活性炭的重要工序之一,炭化质量好坏直接影响下一步活化的操作以及最终产品的质量。

成型物料的炭化,是指在较低温度(600℃以下)条件下,物料中煤焦油低分子物质的挥发和煤及沥青的热分解和固化的过程。

由于从进炭化炉的低温到出炉的高温,成型物料在前进、上下运动中除了使颗粒变短变均匀外,更为重要的是将条料中的挥发分随温度的不断升高由炭粒间不断逸出,当炭化料最终出炉时达到规定要求。

活性炭活化工序是活性炭生产过程中最关键的工序,它直接影响到活性炭产品的性能、成本和质量。

活化采用斯列普活化炉活化,这是一种以水蒸汽和烟道气为活化剂的炉型。

活化温度是决定活性炭孔隙结构形成速度的主要因素之一。

活化主反应为可逆吸热反应,根据热力学反应定律,提高反应温度有利于正反应进行,即可提高活化反应速度。

但温度过高,活性炭的孔隙结构易发生变化,微孔减小,大孔增加,强度下降,得率减小。

而水处理用柱状活性炭对强度有较严格的要求,因此,活化温度的选择应兼顾吸附能力和强度二者的关系。

表7为活化温度对活性炭吸附性能的影响。

为维持正常的活化反应温度,须向活化炉加热半炉的不同位置加入二次空气,与混合气体中的可燃气体燃烧放出大量热量,主要反应如下:由于放出的热量足以使活化反应处于热平衡状态,两半炉之间定期交替运行,使活化温度稳定、活化效果好,产品质量均匀、吸附能力强。

活性炭设备生产工艺

活性炭设备生产工艺

活性炭设备生产工艺一、活性炭活化生产设备活性炭活化的生产工艺目前市场上常见的活性炭的种类大致有椰壳、杏壳、核桃壳、山楂壳、桃壳、煤、棕榈壳、木炭等可以生产活性炭的材质,主要依托本地资源优势。

本设备采用自动化控制系统,活化炉的炉体主要由料仓、提升机、喂料机、炉体、耐材、转动装置、测温装置、活化装置、冷却装置、沉降室、锅炉、风机、除尘装置自动化PLC控制系统组成。

先将各种原材料进行炭化,然后将炭化好的材料2mm以下细粉筛掉,要求水份<15%,此时将物料送入提升机料仓提入顶部给料仓,由顶部给料仓通过变频喂料机均匀将物料送入炉内,经点火装置加温,此前炉内的温度需达到800℃以上方可喂料,此时需通过风机向炉内送入适量的氧,再将蒸汽打开,向炉内送入适量的蒸汽进行对物料活化,此时的蒸汽需穿透蒸汽,每吨成品活性炭需向炉内送入4吨蒸汽,此时的蒸汽不可以作扩散蒸汽,否则炭就会烧失率很大,并且效率质量也不高。

物料随着炉体的转动逐渐进入炭化预热升温区,待物料升温至约800℃时进入物料活化区,此时的物料经与水蒸汽接触反应后温度迅速升高,约900-1050℃,此时物料与水蒸汽所接触的时间称为“活化时间”,根据温度与供氧量的不同,活化时间会有所区别,约30-40分钟,即物料以每小时6米的速度随转动的炉体向前行进。

待物料进入降温段时进入炉体出料管,此时的温度约500-600℃,当经过出料管逐渐降温至200℃时,物料就会自动滑落到炉体外的另外一个水降温冷却装置,经过约3分钟的无氧冷却时间,活化好的物料已经达到常温,约30-40℃,此时冷却好的物料自然滑落到提前准备好的包装吨袋(每袋可装0.5吨)或通过气流输送装置输送到料仓以备磨粉,当袋装满后可用人力压力叉车将物料移位,炉尾配备沉降室,此沉降室起四个作用,一是给余热锅炉提前预热,二是粉尘沉降,三是停炉后可不停蒸汽,防止寒冷地区管道上冻,四是燃烧不干净的烟气再次燃烧,减少黑烟,并充分利用烟气烧变成的热量。

活性炭的活化生产工艺流程

活性炭的活化生产工艺流程

活性炭的活化生产工艺流程
活性炭的活化生产工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 原料选择:选择合适的原材料作为活化剂,常用的原料有木材、椰壳、煤炭、果壳等。

2. 碎料:将选好的原料进行碎料处理,通常采用机械或化学方法将原料研磨成适当的颗粒大小。

3. 干燥:将碎料进行干燥处理以去除水分,常用的干燥方法包括阳光晒干、风干、烘干等。

4. 活化:将干燥好的原料放入活化炉中进行活化处理。

活化分为物理活化和化学活化两种方式,物理活化通常使用高温蒸汽或氮气进行,化学活化常用的活化剂有氢气、氧气、水蒸气和一氧化碳等。

5. 冷却:将活化好的活性炭进行冷却处理以减少温度。

6. 浸泡:将冷却好的活性炭进行浸泡处理,浸泡的目的是去除残存的活化剂和其他杂质。

7. 过滤:通过过滤设备将浸泡后的活性炭进行过滤,去除未被浸泡的原料颗粒
和杂质。

8. 干燥:将过滤后的活性炭进行再次干燥处理,以确保活性炭的品质。

9. 包装:将干燥好的活性炭进行包装,通常使用编织袋或纸箱等进行包装。

以上是活性炭的一般生产工艺流程,实际生产中可能会根据不同的原料和要求进行适当调整。

煤质活性炭生产工艺

煤质活性炭生产工艺

煤质活性炭生产工艺煤质活性炭是一种常用的吸附剂,广泛应用于水处理、空气净化、食品工业等领域。

下面是煤质活性炭生产工艺的详细介绍。

煤质活性炭的生产工艺主要包括煤炭炭化、炭化后处理、活化和活化后处理等几个步骤。

首先是煤炭炭化。

炭化是将煤炭在高温下进行分解和热转化过程。

首先需要选择合适的煤炭作为原料,煤炭的选择会直接影响活性炭的吸附性能。

一般选择贫煤或半焦煤作为原料。

然后将煤炭送入炭化炉中,加热到800-1000摄氏度,通过控制温度、压力和时间等参数,使煤炭中的挥发分和气体排出,得到煤焦。

炭化过程可以分为两种方式,即干热炭化和气流炭化。

炭化后需要进行炭化后处理。

炭化后处理主要是通过进一步处理煤焦,提高炭的物理和化学性能。

常用的炭化后处理方法有煅烧、焦化和胶结等。

其中,煅烧是将煤焦加热至900-1200摄氏度,使其中的气体和挥发分进一步分解和排出,使炭的孔结构增加,提高炭的表面积和吸附性能。

焦化是在高温下进行炭的炭化和炭的改性,使其增加活性。

胶结是将煤焦与一定比例的胶结剂混合,在高温下进行压制和炭化,增加炭的强度和耐磨性。

接下来是活化。

活化是将炭化后的炭通过化学或物理方法,使其增加大量的微孔和介孔结构,提高炭的吸附性能。

常见的活化方法有物理活化和化学活化。

物理活化是将炭放入高温下的活化器中,通过蒸汽或气体来激活炭的表面,其中的活化剂可以是氧气、二氧化碳等。

化学活化是将炭放入含有活化剂的溶液中进行处理,活化剂一般选择碱性或酸性溶液。

活化过程中,控制温度、压力和时间等参数,使炭的孔结构增加,活性增强。

最后是活化后处理。

活化后处理是为了进一步提高炭的吸附性能和增加炭的稳定性。

常见的活化后处理方法有高温处理、酸洗、碱洗等。

高温处理是将活化炭加热至高温,使其中的气体和水分进一步排出,增加炭的稳定性。

酸洗和碱洗是通过将活化炭进行酸性或碱性处理,去除其中的杂质和残留活化剂,提高炭的纯净度。

以上就是煤质活性炭生产工艺的基本步骤。

活性炭的KOH活化法

活性炭的KOH活化法

活性炭的KOH活化法
KOH活化法是20世纪70年代兴起的⼀种制备⾼⽐表⾯积活性碳的活化⼯艺,与氯化锌活化⼯艺相似,活化⼯艺的效果也受到活化温度、活化时间、活化剂的⽤量等因素的影响。

有⼈以⽟⽶芯为原料,利⽤KOH为活化剂,与在400-600℃碳化后的材料混合,在活化温度850℃,⽕花时间1.2h的条件下制备出⽐表⾯积⼤于2700m2/g的活性碳。

并对碳化温度,活化温度,升温速率,活化温度、活化时间以及不同KOH与原料的配⽐等因素对活性碳性能的影响进⾏了研究。

在不同的碳化温度相同的碳化时间下使⽟⽶芯碳化,测量所得炭材料的⽐表⾯积,最后确定在碳化温度为400-600℃条件可使炭材料的⽐表⾯积达到2700m2/g以上,并且碳化时间在4h的条件下可以使碳化后的炭材料的⽐表⾯积达到最⼤。

所以最后确定的碳化⼯艺为:碳化温度400-600℃,碳化时间4h。

活性炭的制作方法

活性炭的制作方法

活性炭的制作方法
活性炭的制作主要通过炭化和活化两个阶段完成。

1. 炭化阶段:
(1) 原料准备:选择适合制作活性炭的原料,常见的原料有木材、竹材、椰壳等。

将原料进行破碎、研磨,使其颗粒度均匀。

(2) 炭化处理:将原料放入封闭的炭化炉内,在高温下(通常在700-900摄氏度)进行炭化处理。

这个过程中,原料中的有机物会逐渐被炭化成固体炭。

(3)淬火:炭化结束后,关闭炭化炉,待炉温降至室温时将残留的炭取出,进行淬火处理。

淬火时可以用水或其他液体进行冷却。

2. 活化阶段:
(1) 物理活化:将炭化后的固体炭放入特殊的反应容器中,经过高温高压的条件下进行物理活化。

常用的活化剂有水蒸气、CO2等。

活化剂通过一定的流速通过活化容器,与炭素反应,使其表面积增大。

(2) 化学活化:通过添加一定的化学物质(如碱性化合物)对炭素进行化学反应,从而增强其活性。

化学活化常用于制备高活性的活性炭。

以上就是活性炭的制作方法的大致流程。

不同的制作方法和工艺条件,制得的活性炭性质也会有所不同。

活性炭活化方法之气体活化法

活性炭活化方法之气体活化法

活性炭活化方法之气体活化法气体活化法也称物理活化法,采用水蒸气、烟道气(主要成分为C02)、空气等含氧气体或混合气体作为活化剂,.在高温下与炭化料接触进行活化或两种活化剂交替进行活化,从而生产出比表面积巨大、孔隙发达的活性炭产品。

活化反应属于气固相系统的多相反应,活化过程中包括物理和化学两个过程,整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物(表面络合物)、中间产物分解成反应产物、反应产物脱附、脱附下来的反应产物由炭化料内表面向外表面扩散等过程。

一物料在炭化过程中已形成了类似石墨的基本微晶结构,在微晶之间形成了初级孔隙结构,不过由于这些初级孔隙结构被炭化过程中生成的一些无序的无定形碳或焦油馏出物所堵塞或封闭,因此炭化料的比表面积很小。

气体活化的过程就是用活化气体与C发生氧化还原反应,侵蚀炭化物的表面,同时除去焦油类物质及未炭化物,使炭化料的微细孔隙结构发达的过程。

通过气化反应,使炭化料原来闭塞的孔开放、原有孔隙的扩大及孔壁烧失、某些结构经选择性活化而产生新孔的过程。

孔隙的形成与C的氧化程度密切相关,在一定的活化烧失率范围内,活化气体与炭化料的气化反应程度越深,生产出的活性炭比表面积就越大、孔隙就越发达、活性炭的吸附性能就越好。

杜比宁(Dubinin)理论认为,烧失率小于50%时,得到的是微孔活性炭;烧失率大于75%时,得到的是大孔活性炭;烧失率在50%-75%时,得到的是具有混合结构的活性炭。

目前的研究表明,活化反应通过以下三个阶段最终达到活化浩孔的目的。

第一阶段:开放原来的闭塞孔。

即高温下,活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应,将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙打开,将基本微晶表面暴露出来。

第二阶段:扩大原有孔隙。

在此阶段,暴露出来的基本微晶表面上的C原子与活化气体发生氧化反应被烧失,使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展。

化学药品活化法生产活性炭

化学药品活化法生产活性炭

1 、氯化锌在活化过程中的作用 (1).润胀作用: 氯化锌对植物原料中的纤维素起润胀、胶溶以致溶 解作用,药液渗透到原料内部,溶解纤维素而形成 孔隙。 木屑等植物原料中总纤维素的含量达60--70%。据认 为,在不到200℃的温度下,通过氯化锌的电离作用 能使纤维素发生润胀。并将持续到纤维素分散成肢体 状态为止。在这同时还会发生一些水解反应和氧化反 应,使高分子化合物逐渐解聚,形成一种部分解聚化 合物与氯化锌组成的均匀塑性物料。这样当生产糖用 炭时,在靠近物料开始炭化的炉壁,特别容易发生粘 结现象。当用氯化锌和木屑生产颗粒活性炭时,锌屑 料在150--200℃下进行预处理,既能得到塑性物料。 如果锌屑比较高,物料在100℃以下就能塑化。 另外,在制造钢纸时,也是用浓氯化锌溶液浸渍原 纸,使表面发生剧烈润胀与被溶作用而胶化。这些都 说明氯化锌对纤维索的润胀作用。

①、斯列普活化炉构造P443



由ⅰ炉本体、 ⅱ蓄热室和

烟囱组成。
5、氯化锌活化法的特点
氯化锌法是化学药品活化法中应用最广的一种 方法,它有许多优点。 a. 产品得率高,每吨活性炭只需消耗2.1-2.5吨 绝干木屑。 b. 活化温度低,一般在500-520 ℃左右,因而 减少了高温操作带来的麻烦。 c. 产品的规格可通过调整锌屑比,能调节活性 炭的比孔容积和孔径分布。 d. 用氯化锌法制得的活性炭具有某些独特的性 质,是其他方法难以代替的。特别在物理化学 性质上与用水蒸汽法制得的活性炭有许多差别, 使用氯化锌法的产品更适合于液相的应用,特 别对糖液的脱色效果更好。
(5)非碳元素的作用 有人认为,不同的非碳元素对碳的活化作用是不同的。如元 素钾,它可以渗透到微晶的六角形片状体之间,将它们部分 地撑开。这些非碳原子除了当作碳原子,达到更有效的空间 和结构排列之外,还合成为活性炭分子结构的一部分。如氧 以共价键与碳结合形成稳定的表面氧化物。碳与硫原子的结 合也是类似于表面氧化物的化学结合。氮和碳是以类似脂基 的形式结合。而氢与碳的结合,活化之前是以碳氢链和环的 形式联结在六角形片状体边缘的原子上;活化期间,在 950℃以下,这些氢大部分被除去,还有一少部分氢即使在 活化之后仍留在炭上,只有在很高的温度下,才逐渐地被除 去,而正随着这些氢的减少,活性炭的吸附力也逐渐降低。 因此有人认为牢固地结合在活性炭上的一些非碳元素能够提 供一些吸附键,使活性炭的吸附能力提高。如这些活性炭具 有的特殊吸附力和催化作用,就是因为有一些非碳元素—氧、 铁和氢的存在。这些非碳元子的影响还可能扩展到邻近的碳 原子上。就象把一个极性基因引入一个有机化合物的结构中, 影响远处的原子的化学性质一样。

生物活性炭工艺的原理

生物活性炭工艺的原理

生物活性炭工艺的原理
生物活性炭工艺是一种利用生物质材料制备活性炭的方法。

其原理如下:
1. 原料选择:生物活性炭的原料主要是生物质材料,如木材、秸秆、椰壳等。

这些生物质材料富含有机质,并且内含丰富的生物活性物质。

2. 炭化过程:原料经过炭化处理,通过高温加热处理,使原料中的有机质失去水分和挥发性成分,重组为炭基结构。

炭化过程中,生物质材料中的碳原子与氧、氢等原子形成化学键,进而形成高度结晶和稳定的碳骨架结构。

3. 活化处理:炭化后的材料进行活化处理,即通过一定的化学或物理方法,增加材料的比表面积和孔隙度,使其具有更好的吸附性能。

一般采用的活化方法有物理活化和化学活化两种。

- 物理活化是通过将炭化后的材料与活化剂混合后,进行高温热解,使原材料中的无定形碳变成结晶碳,从而增加材料的孔隙度和比表面积。

- 化学活化是在炭化后的材料中加入一定的化学活化剂,使其发生化学反应,生成气体和固体产物,这些气体通过化学反应产生的气体可以引入材料中,生成更多的孔隙结构。

4. 脱离处理:经过活化处理后的生物活性炭需要进行脱离处理,主要是去除活化剂残留和其他杂质,以提高活性炭的纯净度。

5. 活性炭的应用:生物活性炭具有较大的比表面积和孔隙度,具有良好的吸附性能和生物活性。

因此,生物活性炭广泛应用于水处理、空气净化、脱硫脱氮、医药和食品工业等领域。

活性炭制备及其活化机理研究进展

活性炭制备及其活化机理研究进展

活性炭改性
为了提高活性炭的吸附性能或满足特定应用需求,通常需要对活性炭进行改 性处理。改性方法主要包括氧化、还原、掺杂、接枝等。
氧化改性
氧化改性是指利用氧化剂对活性炭进行改性处理,常用的氧化剂有臭氧、过 氧化氢等。氧化改性可以增加活性炭的表面官能团数量和种类,从而提高其研究和实际应用中都具有重要意义。通 过对制备工艺和机理的深入了解,可以更好地优化活性炭的性能,拓展其应用领 域。随着科技的不断进步和研究技术的不断创新,未来对活性炭制备及机理的研 究将更加深入和精细化,为实现活性炭的高效制备和广泛应用奠定坚实基础。
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热解法是以有机物为原料,在高温下热解生成活性炭。该方法的优点是产品 比表面积高、孔径分布均匀,但设备投资较大、操作成本较高。
活性炭的制备机理主要涉及物理和化学两个角度。从物理角度来说,活性炭 的制备过程中会发生物理吸附和结晶过程。原料中的有机分子在高温下热解成碳 原子,碳原子进一步聚集形成石墨微晶,最终形成活性炭的物理结构。从化学角 度来说,活性炭的制备过程中会发生一系列的氧化还原反应。原料中的有机分子 在高温下与氧气、氢气等反应,生成二氧化碳、水等无机物,同时碳原子被还原 成石墨结构,进一步形成活性炭的化学结构。
活性炭活化机理
活性炭的活化机理主要涉及表面官能团形成、孔隙结构演变和比表面积增加 等方面。表面官能团形成主要是指炭表面含氧官能团(如羧基、酚羟基等)和含 氮官能团(如吡啶氮、氨基等)的形成过程。这些官能团可以提供额外的吸附点, 提高活性炭的吸附性能。孔隙结构演变主要是指在活化过程中,炭材料内部逐渐 形成和扩展孔隙结构的过程。
基于活性炭制备工艺及机理分析,可以提出以下优化建议:首先,针对不同 原料和不同制备方法,优化反应温度、时间、气氛等参数,以提高产品的吸附性 能和比表面积;其次,添加催化剂或助剂,改善制备过程中的化学反应和物理结 构,从而提高活性炭的孔径分布和比表面积;此外,实现活性炭的表面改性,提 高其在特定应用领域中的吸附性能和稳定性。

煤制活性炭的生产流程

煤制活性炭的生产流程

煤制活性炭的生产流程
1. 选煤:首先,选择适合生产活性炭的原料煤炭。

煤炭的品质对活性炭的质量有很大的影响,通常选择富有机质、灰分低的煤种。

2. 碳化:选好的煤炭经过碳化处理,将其转化为活性炭的前体物——焦炭。

碳化的主要目
的是在高温下去除煤炭中的杂质,增加焦炭的孔隙结构。

3. 研磨:将碳化后的焦炭进行研磨,使其颗粒大小均匀,便于后续的活化处理。

4. 活化:通过物理方法或化学方法对焦炭进行活化处理,使其表面产生大量的微观孔隙结构,增加其比表面积和吸附性能。

一般主要采用蒸汽活化和气相活化法。

5. 洗涤:活化后的焦炭需要进行洗涤处理,将活化剂残留物、有机物等杂质去除,确保活
性炭产品的纯度。

6. 干燥:洗涤后的活性炭进行干燥处理,去除水分,提高其稳定性和吸附性能。

7. 筛选:对活性炭产品进行筛选,根据需要选择不同颗粒度的产品,以适应不同的应用场合。

8. 包装:最后,将活性炭产品进行包装,按规格、尺寸整齐地装入袋中,方便运输和使用。

通过以上生产流程,煤制活性炭可以得到高品质的产品,具有优异的吸附性能和稳定性,
能够满足广泛的应用需求。

希望以上介绍对大家有所帮助,更多关于活性炭的知识,欢迎
继续关注我们的文章。

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活性炭生产之活化
赋予炭颗粒活性,使炭形成多孔的微晶结构,具有发达的表面积的过程称为活化过程。

活化方法通常有三种,即化学药品活化法、物理化学联合活化法和物理活化法。

(1)化学药品活化法
即将含碳原料与化学药品活化剂混捏,然后炭化、活化制取活性炭。

药品有ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。

(2)物理化学联合活化法
一般先进行化学药品活化,然后进行物理活化。

由物理活化法特别是用水蒸气活化制成的产品,微孔发达,对气相物质有很好的吸附力,当然也可以通过控制炭的活化程度而用于液相吸附;由化学药品活化法制得的活性炭次微孔发达,多用于液相吸附。

(3)物理活化法(气体活化法)
在活化过程中通入气体活化剂如二氧化碳,水蒸气,空气等。

活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的:
官网地址: 第一阶段:开放原来的闭塞孔。

即高温下,活化气体首先与无序碳原子及
杂原子发生反应,将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔
隙打开,将基本微晶表面暴露出来。

第二阶段:扩大原有孔隙。

在此阶段暴露出来的基本微晶表面上的碳原子
与活化气体发生氧化反应被烧失,使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发
展。

第三阶段:形成新的孔隙。

微晶表面上的碳原子的烧失是不均匀的,同炭层
平行方向的烧失速率高于垂直方向,微晶边角和缺陷位置的碳原子即活性位更
易与活化气体反应。

同时,随着活化反应的不断进行,新的活性位暴露于微晶表面,于是这些
新的活性点又能同活化气体进行反应。

微晶表面的这种不均匀的燃烧不断地导
致新孔隙的形成。

随着活化反应的进行,孔隙不断扩大,相邻微孔之间的孔壁被完全烧失而
形成较大孔隙,导致中孔和大孔孔容的增加,从而形成了活性炭大孔、中孔和
微孔相连接的孔隙结构,具有发达的比表面积。

气体活化的基本反应式如下:。

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