柱状活性炭制作工艺要求有2点
1、柱状活性炭的制备首先要对原料进行碳化,碳化也称热解,是在隔绝空气的条件下对原材料加热,一般温度在600℃以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活性炭原材料经碳化后,会分解放出水气、二氧化碳及氢等气体;原料分解成碎片,并重新结合成稳定的结构。这些碎片可能是由一些微晶体组成。微晶体是由两片以上的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。但堆积无固定的晶型。微晶体的大小和原材料的成份和结构有关,并受碳化温度的影响,大致是随碳化温度的升高而增大的。碳化后微晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。
2、柱状活性炭半成品进行活化,活化是在有氧化剂的作用下,对碳化后的材料加热,以生产活性炭产品。当氧化过程的温度在800-900℃时,一般用蒸汽或二氧化碳为氧化剂;当氧化温度在600℃以下时,一般用空气做氧化剂。在活化过程中,烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物,把原有空隙边上的碳氢原子烧掉,起了扩大孔隙的作用,并把孔隙与孔隙之间烧穿。活化使活性炭变成一种良好的多孔结构,碳化及活化后的晶体片状结。
备煤是对用于生产活性炭的原料煤进行处理的过程,以使原料煤以合适的形态进行后续生产过程。备煤过程一般包括破碎、筛分、磨粉等步骤。
1、破碎
原料煤的破碎是通过机械方法将原料煤破碎至一定粒度的过程。生产原煤破碎活性炭的原料煤需先经过破碎至合格粒度后直接进行炭化处理,生产压块破碎活性炭和柱状活性炭的原料煤则需先经过破碎达到合格粒度再进行磨粉,破碎的目的是为了提高磨粉的生产效率,减小动力消耗。即原料煤的破碎是活性炭生产的*道工序。
2、制粉
磨粉是为成型造粒做准备,磨粉工序的要求应该是在工业条件允许的情况下尽可能把原料煤磨得细一些,这样可以使原料均匀,增大煤粉的外表面积,捏合时在水和黏结剂的存在下产生界面化学凝聚,易于成型和提高产品强度,对于活性炭终产品孔隙结构也有一定影响。对于柱状活性炭,一般要求煤粉的细度为95%以上通过180目;而对于压块活性炭,则一般要求80%以上通过325目。
煤质活性炭由于资源丰富,价格便宜得到广泛应用。我们在使用的时候,接触时间越长,除污染效果越好。在充填煤质柱状活性炭的时候会出现一定的粉尘,当粉尘浓度达到一定比例时遇明火,故操作间禁止吸烟、火花及明火,因此,防火是我们首先应该考虑的安全问题。
还有一个注意事项,那就是人员安全问题。细微的煤质柱状活性炭粉尘颗粒小、轻,在使用时应注意粉尘污染,操作员须配备防尘口罩,避免吸入肺中。 如果操作员不小心吸入肺部,就应该及时到通风处休息,如果问题较为严重,就应该送往***进行救治。
提到活性炭,大部分人脑海里都会浮现它黑黑的模样。活性炭的种类繁多,按生产原料可分为木质活性炭、煤质活性炭、果壳类活性炭、石油焦活性炭等;按外观形状可分为粉状活性炭、颗粒活性炭和柱状活性炭,如活性炭纤维、活性炭布、蜂窝状活性炭等。
虽然看着不起眼,但柱状活性炭的作用可不容小觑。它是一种多孔性物质,具有很大的比表面积和较强的吸附性和催化性能,且安全性高, 同时还有耐酸碱、耐热、不溶于水,易再生等优点,是一种环境友好型吸附剂。因此,活性炭常被应用于化工、环保、食品加工、冶金等各个领域。
独特的吸附表面结构特性和表面化学性能使柱状活性炭在污水处理方面显示出惊人的能力。在净化污水源时,活性炭也可以吸附水中有机物、颜色、臭味、油、;在处理有机工业废水时,活性炭凭借对水的有机物具有突出的吸附能力,可以对一些难以被生物降解的有机物更具有独特的去除效果,因而被用于制革废水、造纸染料废水、焦化废水及其他有机废水的处理中;在处理无机工业废水时,某些活性炭对于废水中无机***离子具有一定的选择吸附能力;在饮用水及微污染水净化领域,活性炭也发挥着重要作用,空气处理用柱状活性炭价格是多少,可以***去除水中溶解性有机物和致***突变物。
在大气污染防治领域,柱状活性炭也有一席之地。目前,我国的煤炭燃烧过程中排放出的和氮氧化物是主要的大气污染物。改性后活性炭材料的脱硫、脱硝处理效果好,同时***运行费用低,且易于再生利用。目前,空气处理用柱状活性炭批发价格,改性活性炭材料脱硫、脱硝首先是利用活性炭材料的吸附性能将烟气中的污染气体物理吸附于活性炭材料表面,并在活性炭材料表面官能团或担载金属的催化作用下,将其转化为无污染物。
因为柱状活性炭可以吸附甲醛,所以被视为新居新车必备。但是大家千万不要过度活性炭对甲醛的吸附作用。原因一是因为当前市场上的活性炭产品质量良莠不齐;二是因为活性炭属于被动净化材料,室内空气流动性比较差,短时间难以到距离较远的空气中的***物质;三是因为活性炭很容易吸附饱和,若是长时间不处理,同样会造成吸附饱和的活性炭将甲醛重新释放到空气中。所以在日常使用活性炭时,小范围、小空间使用效果比较好,将活性炭***放置在污染源头以及人经常活动的地方,比如衣柜、橱柜、沙发旁等位置。此外,还要注意当活性炭包使用一段时间后,应放在通风处暴晒一段时间,将***气体排到室外。此外,要定期更换,避免活性炭包失去***。
柱状活性炭的种类很多,按原料不同可分为植物原料炭,煤质炭,石油质炭,骨炭,血炭等;按制造方法可分为气体活化法炭,化学-物理法活性炭;按外观形状可分为粉状活性炭,不定型颗粒活性炭,定性颗粒活性炭,球型炭,纤维状炭,织物状炭等;按用途可分为气相吸附炭,液相吸附炭等。
柱状活性炭具有吸附性能,催化性能,它不溶于水或其他溶剂,具有物理和化学上的稳定性。除了在高温下同臭氧,氯,重铬酸盐等强氧化剂反应外,在实际使用条件下都极为稳定。由于活性炭作为吸附剂的优异特性,所以活性炭的用途非常广泛。
生产工艺条件对煤质活性炭性能影响
影响气体活化法生产柱状活性炭质量的因素很多,一般生产过程的每个步骤对于煤质活性炭的性能都有着不同影响。
炭化温度
原煤炭化温度直接影响炭化料的孔隙结构和强度,即影响活性半焦性质。烟煤炭化温度对活性半焦性质的影响可以看出;炭化温度对炭化料性质的影响很大,温度过高,微孔容积明显下降,但强度增加。
活化温度
柱状活性炭活化过程是炭和活化剂在高温下进行反应。属于气固相系统的多相反应,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。随着温度升高,反应速率加快,烧失率增加,炭得率降低。在不同的活化温度下,生产的柱状活性炭孔隙结构不同。活化温度过高,微孔减少,吸附能力下降。一般水蒸气活化法的活化温度控制在800~950℃ ,烟道气活化的温度控制在900 ~950℃ ,空气活化的温度控制在600℃ 左右。应根据煤的反应性、柱状活性炭的用途及采用的活化剂确定活化温度。
煤的水分和灰分对生产活性炭的影响,煤的水分分为内在水和外在水,煤的内在水是吸附在煤内部毛细孔中的水,褐煤内在水分高,其次是无烟煤,中等变质程度的烟煤内在水含量低。这与煤内部的毛细孔与比表面有关,毛细孔发达、比表面较高的煤可制成孔容高的柱状活性炭产品。
煤的外在水分指煤在开采、运输及环境温度的影响下吸附在煤表面大毛细孔的水分,它与大气保持平衡,乌兰察布柱状活性炭,受周围环境影响,波动较大。煤中的水分对柱状活性炭生产有一定影响,水分含量过高不仅对煤炭的破碎、筛分不利,而且增加能量消耗,提高生产成本。
煤的灰分主要是在一定温度下,燃烧后剩下的矿物质残渣。煤中矿物质来源主要有三个方面,二是原生矿物质,它是成煤植物本身所具有的,一般含量较少;二是次生矿物质,空气处理用柱状活性炭多少钱一吨,它是成煤植物在泥炭化和煤的变质过程中,外界迸人煤体的无机物;三是外来矿物,它主要是煤在开采过程中,混进的顶底板及夹层的岩石,这种矿物可用洗选的方法脱除。
煤灰分含量高会降低煤的发热量,影响炭化料及柱状活性炭产品的机械强度,影响活性炭的孔隙结构,降低活性炭的吸附能力,使活性炭产品杂质增加,限制了煤基活性炭应用领域。
煤的灰熔点低,在活化炉产品道中易形成熔融状态,以至于结疤:不仅影响产品质量,而且严重时导致活化炉报废;一般要求用于活性炭生产的原料煤灰分小于10%,要严格控制灰熔点,对灰熔点低的原料煤,在活化时要精心操作,以免造成停炉事故。
柱状活性炭的吸附平衡:在吸附过程中,撞击吸附剂表面的吸附质分子被结合在表面上,吸附质分子结合在吸附剂表面上的这段时间称为吸附状态分子的寿命或吸附时间。吸附时间是一个统计量,它的长短与决定形成吸附键强度的因素有关,如吸附质分子撞击在吸附剂表面上位置的性质、分子及其表面的特性、表面的温度和分子的动能等。在室温下活性炭对气体和蒸气的物理吸附,其吸附时间大约在范围内;化学吸附的吸附时间约大几个数量级。经过一段时间后,气相和吸附相之间将建立起平衡,被称为吸附平衡。由于单位时间内离开吸附剂表面的分子数等于新被吸附的分子数,而吸附状态分子的总数保持不变,因此活性炭吸附平衡是一种动态平衡。
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