木质活性炭的生产工艺及再生方法

木质活性炭的生产工艺及再生方法

木炭与活性炭的区别:

众所周知，把木材隔绝空气，加强热即可得到木炭，木炭是一种多孔性的含碳

物质。它的表面积很大，能吸附其他物质的分子，有较强的吸附功能。如果在制取木炭时不断的通入高温水蒸汽，除去沾附在木炭表面的油质，使内部的无数管道通畅，那么木炭的表面积必然更大，这就成为了活性炭，它也是一种多孔性的含碳物质，其高度发达的孔隙结构，使它具有比木炭更庞大的比表面积，所以更容易吸附空气中的有毒、有害气体(杂质)，起到净化空气的作用。木质活性炭的工作原理: 活性炭的原子具有很大的比表面积，使其表现出对外部的很强的吸引力。这些

被称为范德华力会吸引气体或液体周围的分子。这些吸引力和周围媒介中分子间的作用力的合力使活性炭具有了表面吸附力。一些分子的结构使其具有比其他分子更容易被吸收的特性，根据这个原理我们就能分离不同的分子。

物理吸附发生在排除气流和液体流中污染物的过程中。多孔的结构给活性炭提

供很大的比表面积，使污染物很容易聚集在活性炭中。这种吸引力存在所有的分子之中。这样，孔壁的表面分子有很强的吸引力，并通过孔隙的通道吸引污染物的分子。必须指出的是:被吸附的污染物的分子，必须比张开的孔的尺寸要小，这样它

们才可以通过孔并被聚积起来。现在，你可以理解，我们为什么要用不同的原材料和活化条件来生产不同种类具有不同孔隙结构的活性炭，其目的就是使我们的产品适用于不同的用途。

除了物理吸附作用之外，化学反应也发生在碳的表面。活性炭不仅包含碳成

份，在其表面还包含少量氢成份和氧成份，这些成份以各种化合物和功能性物质的形式存在，包括:碳酰基、羟基、苯酚、酯类、苯醌等。这些在碳表面的氧化剂和

络合物能够与活性炭吸附的物质产生化学反应。以下有一个典型的例子:在水处理

过程中，活性炭在水中和氯发生作用，把氯转化为氯化物。这样，氯就被清除了，在水中的讨厌的味道和异味也就没有了。

木质活性炭的生产工艺及性质:

1.木炭的外部形态:质量高的木炭断面具有黑色光泽，敲打时发出响亮清脆的金属声。在不同的温度下烧制的木炭，其外部形态是不同的。在低于250摄氏度时烧制的炭，表面带褐色，不易敲断，燃烧时有火焰;300—350摄氏度烧制的木炭表面呈黑色，当烧制温度达500摄氏度时，敲打时，木炭发出响亮金属声。

2.木炭的固定碳:固定碳是一个假定的概念，它是在规定的高温，一般为850—950摄氏度下，不通入空气进行煅烧时的无灰分的木炭。一般的木炭可能含70%—80%的固定碳。随煅烧温度升高，木炭中固定碳的相对含量增加。

3.木炭的挥发分:木炭在高温下煅烧时放出一氧化碳、二氧化碳、氢、甲烷和其他碳氢化合物等气态产物称为挥发分。烧制木炭的温度在300—700摄氏度以内时，随着温度的升高，木炭煅烧时所分出的挥发分的组成发生下列变化:二氧化碳、一氧化碳和甲烷的含量逐渐降低，而氢的含量逐渐增加。烧炭的温度升高时，木炭的发热量增高，而气体的发热量降低。

4.木炭的机械强度:木炭的机械强度表示它对压碎和磨损的抵抗能力，它在木炭的转装和运输上以及在冶金工业应用上有很大意义。转载的次数愈多，在熔铁炉的炉胸中，木炭受到上部炉料强大压力，而由上向下移动时，则受到炉料块和炉胸壁的强烈摩擦，如果木炭变成碎屑，气体难以

通过炉料，熔铁炉的操作就会发生故障。木炭强度沿纵向较高，径向较低，而弦向最低。当烧制木炭最终温度相同时，木炭强度随烧炭时间的增加而增加。

5.木炭的比重和孔隙度:木炭的比重因树种、木材的质量、炭化的最终温度和升温速度而不同。一般比重大的木材烧成的木炭比重也大。木炭孔隙度决定木炭大部份性质，如反应能力、导热性、吸附性等。

6.木炭的发热量:木炭的发热量与炭化温度有关，炭化温度高，木炭碳素含量大，发热量也较高。

7.木炭的灰分:木炭烧完后成为白色或淡红色的物质称为灰分。木炭中灰分含量随烧制温度、树种、被炭化木块和树皮的比例、树木的立地条件、砍伐季节、运材和烧制方法而不同。一般烧制温度愈高，灰分含量愈大，由阔叶材烧制的木炭其灰分含量比针叶材高;树皮含灰量比木材高。