活性炭的制造過(guò)程大致分為三步:
1、干燥:原料在120~130℃情況下脫水。
2.炭化:加熱溫度在170℃以上時(shí),原料中有機(jī)物開(kāi)始分解,到400~600℃時(shí)炭化分解完畢。
3、活化:原料中的有機(jī)物炭化后,殘圖在炭基本結(jié)構(gòu)的微孔中,使微孔堵塞。在高溫條件下通入活化氣,在缺氧情況下使殘留炭發(fā)生水煤氣反應(yīng),使微孔擴(kuò)大,得到多孔結(jié)構(gòu)的活性炭。
按活化控制方法分
化學(xué)法活性炭(化學(xué)炭):
將含碳原料與某些化學(xué)藥品混合后進(jìn)行熱處理,制取活性炭的方法叫化學(xué)法。用化學(xué)法生產(chǎn)的活性炭又稱為化學(xué)法活性炭或化學(xué)炭??梢宰鳛榛瘜W(xué)法的化學(xué)藥品又稱作活化劑,活化劑有氯化鋅、氯化鈣、碳酸鉀、磷酸、磷酸二氫鉀、硫化鉀、硫酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉、硼酸等,總之許多酸、堿、鹽都可以用作活化劑,主要從活性炭的性能和經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮采用何種活化劑。一般說(shuō)來(lái),化學(xué)炭的孔隙中次微孔、中孔(即孔直徑或孔寬大于1.5納米的孔隙)較發(fā)達(dá),主要用于液相吸附精制和溶劑回收的氣相(蒸汽)吸附場(chǎng)合?;瘜W(xué)法制造活性炭由于加入了化學(xué)藥品在制造過(guò)程中應(yīng)當(dāng)極其重視環(huán)境保護(hù)以及產(chǎn)品中可能存在微量非原料帶入的元素的影響問(wèn)題。
物理法活性炭:
以炭為原料,用水蒸汽、二氧化碳、空氣(主要是氧)或它們的混合物(煙道氣)為活化介質(zhì),在高溫下(600~1000℃)進(jìn)行活化制取活性炭的方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭,也稱作物理炭。一般說(shuō)來(lái)物理炭的微孔(孔直徑或孔寬小于1.5納米的孔隙)發(fā)達(dá),主要用于氣相吸附場(chǎng)合或小分子液相吸附場(chǎng)合。
化學(xué)--物理法或物理--化學(xué)法活性炭:
選用不同的原料和采用不同的化學(xué)法與物理法的組合可以對(duì)活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,從而制取許多性能不同的活性炭。這種化學(xué)--物理法或物理--化學(xué)法是許多年來(lái)及今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),世界各國(guó)活性炭工作者非常關(guān)注的活性炭制取方法。
不同制造方法的活性炭需要的造孔活化劑不同:
化學(xué)藥品活化法活性炭→造孔活化劑 :氯化鋅、磷酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等化學(xué)藥。
強(qiáng)堿活化法活性炭→造孔活化劑 :氫氧化鉀、氫氧化鈉等。
氣體活化法活性炭→造孔活化劑 :水蒸氣、二氧化碳、煙道氣和空氣等。
水蒸氣活化法活性炭→造孔活化劑 :水蒸氣。
物理化學(xué)法→造孔活化劑:化學(xué)藥品與氣體先后或者同時(shí)組合使用。
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