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活性炭中灰分含量受活化程度影響有哪些?由于廣大用戶對(duì)活性炭純度的要求越來(lái)越高,如何在液相吸附過(guò)程中生產(chǎn)出高純度的活性炭,已成為我國(guó)活性炭生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。今日,波濤小編將與您分享:制備高純度粉末活性炭的方法。

高純粉末活性炭的制備方法為氯化鋅法,粉末活性炭的生產(chǎn)工藝流程為:制木屑+氯化鋅溶液→浸漬或捏合→活炭→回收氯化鋅→酸洗→水洗→干燥→粉碎→包裝→檢驗(yàn)→成品。粉狀活性炭由于其固有的吸附性,目前已在醫(yī)藥、食品、化工、三廢處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,尤其適合于液相吸附。
活性炭中灰分含量受活化程度影響有哪些?根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),波濤活性炭生產(chǎn)廠家認(rèn)為,影響活性炭純度的因素主要有:原料規(guī)格、活化程度、漂洗方式、干燥設(shè)備、粉碎設(shè)備等。為生產(chǎn)高純度的活性炭,應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
選擇合格的木材(片材)作原料。
選擇潔凈潔凈的原料,是獲得高純度活性炭的首要條件。過(guò)度污染的木材(例如使用農(nóng)藥,使用木材防腐劑等)不適合作為生產(chǎn)原料。對(duì)不清潔的原料,需進(jìn)行預(yù)處理,去除其雜質(zhì),如泥沙、鐵屑等。木頭的灰分含量,隨樹(shù)種、部位、齡和土壤的變化,一般在0.3~0.9%之間,而樹(shù)皮(表1)的灰分含量為3~9%。所以應(yīng)該盡量不要用樹(shù)皮做原料。
表格1樹(shù)木各部分灰分(%)
樹(shù)心邊材樹(shù)皮。
0.80.58.7日本水青岡。
水曲柳條1.1。5.4
0.70.32.6日本冷杉。
黑松樹(shù)0.40.42.8
0.8.0.6.2.5。
氯化鋅活性炭生產(chǎn)中常用的原料是鋸末,本企業(yè)對(duì)鋸末加工規(guī)范如下:
品種:松樹(shù),杉樹(shù),雜木;
粒度:6~40目;
純度:無(wú)泥沙、鐵屑、樹(shù)皮等雜質(zhì);
水分含量:15~25%;
控制好激活溫度和激活時(shí)間。
活性炭中灰分含量受活化程度影響較大,活化溫度過(guò)高,活化時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)使原料木屑產(chǎn)生局部燒矢,從而使活性炭中的灰分含量增加。過(guò)度活化不僅會(huì)降低活性炭得率,而且活化放中會(huì)增加灰分,增加后處理難度。要盡可能降低活化溫度,縮短活化時(shí)間,同時(shí)要保證活性炭的吸附性能。活化溫度適宜500~550℃,活化時(shí)間適宜30~40分鐘。
生產(chǎn)氯化鋅法活性炭,由于受氯化鋅高溫?fù)]發(fā)性的影響,需要將活化溫度控制在600℃以下,使活性炭的灰分含量低于物理法活性炭,表2顯示了我們對(duì)幾種活性炭灰分含量的實(shí)測(cè)結(jié)果。
表格2不同活化方式制備的活性炭灰含量。
物理法,氯化鋅法。
激活溫度(℃)500~600,850~950。
1.5~3.42.5~7.8灰分(%)。
第三,把“洗除雜”關(guān)好。
活性炭中灰分含量受活化程度影響有哪些?正如前面所述,木材中含有0.3~0.9%的灰分,這些灰分在活化過(guò)程中全部轉(zhuǎn)化為活性炭,含量可達(dá)3~9%。為了提高活性炭的純度,活性炭需要進(jìn)行酸煮,水洗,去除炭中的灰分、酸溶物和鐵等雜質(zhì)。酸洗,水洗應(yīng)注意如下事項(xiàng)。
首先對(duì)活性炭進(jìn)行除沙、除雜等預(yù)處理,一般可采用水洗的方法,將活性炭中的泥沙、鐵鋅氧化物等沉淀除去。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,預(yù)處理后的活性炭的灰分含量在0.5~1.5%之間均有明顯降低。
雜質(zhì)如酸溶物可用*、硝酸、鹽酸或醋酸提取,但*可引起活性炭細(xì)孔結(jié)構(gòu)的改變,并促進(jìn)活性炭表面氧化物的形成;硝酸可使活性炭中亞硝基鹽類含量增加;醋酸處理效果不佳。所以,生產(chǎn)上一般選用工業(yè)鹽酸提取。鹽酸的用量為30~36%,添加量為10~30%的炭量。酸化代表反應(yīng)如下:
3+6HCl→2FeC13+3H2O。
caO+2HCl→CaCl2+H2O
氯氣一般為易溶性化合物,某些氯氣的溶解度(25℃;克/100克水)如下:MigC1,55;CaC1,83;BaCl,37;KC1,38;NaCI,36;FeC13。
酸溶含量與酸煮度和酸煮均勻度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,酸煮所用的蒸氣壓力(指氣液分離后的蒸氣壓力)為2千克以上,蒸煮溫度為95~105℃,經(jīng)過(guò)4~5小時(shí)后,得到的活性炭雜質(zhì)含量可達(dá)到要求:灰1.5%,酸溶0.6%,總鐵0.1%,重金屬0.005%,硫化物無(wú)。
由于高溫活化時(shí)活性炭?jī)?nèi)的鐵骨架作用,活性炭表面的氧化物對(duì)鐵的吸附等作用,當(dāng)活性炭含鐵量達(dá)到0.2%左右時(shí),就很難繼續(xù)進(jìn)行脫鐵。,鉻離子是一種很好的絡(luò)合化合物,可以與許多配位體形成絡(luò)合化合物,這些鉻離子都是配位體具有六面體結(jié)構(gòu),具有一定的穩(wěn)定性。所以我們可以在活性炭中加入一些化學(xué)物質(zhì),使其與鐵形成絡(luò)合物,從而降低活性炭表面氧化物對(duì)鐵的吸附力。在此基礎(chǔ)上,活性炭總鐵含量可以降低到0.1%以下。
經(jīng)酸處理后,活性炭要用60℃以上熱水反復(fù)洗滌,(氯化物溶解度隨溫度升高而增大),并不停地?cái)噭?dòng),以洗去炭中的水溶物。應(yīng)定期檢測(cè)洗滌水中氯含量,以避免水對(duì)活性炭的污染。
對(duì)干燥設(shè)備及干燥介質(zhì)的影響。
干燥的目的在于方便活性炭的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。對(duì)活性炭的干燥過(guò)程可分為煙氣直接加熱干燥和間接加熱干燥。為了獲得高純度的活性炭品種,需要采用間接加熱干燥的方法,以避免活性炭受到煙道氣體的污染。活性炭生產(chǎn)廠家一般采用外加熱回轉(zhuǎn)爐或平爐進(jìn)行烘干作業(yè),后因產(chǎn)能小,多為小型企業(yè)使用。轉(zhuǎn)爐烘干的主要缺點(diǎn)是炭與鐵質(zhì)爐壁直接接觸、相互摩擦,炭中鐵含量增加。所以在使用回轉(zhuǎn)爐干燥時(shí)要特別注意操作。
第五,壓碎設(shè)備的延遲。
將液體吸附的活性炭全部粉碎,可提高吸附速度,減少活性炭的用量。粉碎機(jī)的選型,尤其要注意鐵對(duì)碳的污染。若活性炭與設(shè)備鐵壁直接接觸,勢(shì)必使活性炭含鐵量增加。為防止這種現(xiàn)象發(fā)生,粉碎設(shè)備內(nèi)襯有硬雜木,研磨體采用瓷質(zhì)材料。
第六,搞好生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生。
活性炭中灰分含量受活化程度影響有哪些?生產(chǎn)高純度活性炭,除要注意以上幾點(diǎn)外,還要注意生產(chǎn)環(huán)境的衛(wèi)生。必須確保原材料、半成品、成品在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中保持清潔衛(wèi)生。