你对活性炭的生产方法了解多少?
作者: 时间:2019-04-04
第一步:原料的预处理
活性炭原料的预处理包括脱灰和预氧化。活性炭生产的原料是木材、煤等天然产物,均含有一定量的Si、Al、Ca、Mg等杂质元素。在活性炭的制备过程中,这些组分对防止微孔的形成具有非常敏感的作用。通过对原料脱灰的预处理,可以显著提高活性炭的性能。原料预氧化有两种方法:干法和湿法:在一定的加热条件下,空气、氧气和其他气体作为氧化剂,而硝酸和硫酸常用作湿法中的氧化剂。结果表明,煤质活性炭的比表面积为3
0 0 0m2μg,碘吸附值为15 0 0 mg/g,亚甲基蓝吸附值为30 0 mg/g,苯酚吸附量为2 5 0 mg/g,煤活性炭的比表面积为30 0 0
m2μg,碘吸附值为15 0 0 mg/g。亚甲基蓝的吸附值为300 mmol/min。木材活性炭对亚甲基蓝的吸附值可达760
mg/g。第二步:当用物理活化法制备超级活性炭时,用催化活化剂
制备超级活性炭时,加入催化剂进行催化活化,可以使反应速率提高一倍,活化温度降低,孔径分布集中。活性炭价格活性炭材料的化学性质稳定,机械强度高,耐酸、耐碱、耐热,不溶于水与有机溶剂,可以再生使用,已经广泛地应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域
。例如,采用钙离子催化物理活化法,使C-H2O反应的活化能由185kJ/≤降至164mol/≤,孔径集中在5-10
nm。
活性炭生产厂家指出,日本专利采用过渡金属元素作为催化剂,不仅缩短了反应时间,而且获得了比表面积为25000m2/g、3
mmol的超级活性炭。典型的过渡金属化合物有Fe_2(NO_3)_3、Fe(OH)_3、FePO_4、Fe_Br_3、Fe_2O_3等。然而,过快的反应速度会导致微孔壁被烧穿,破坏微孔结构。第三步:利用模板,在无机模板中引入有机聚合物并将其碳化到一个非常小的空间(纳米级),然后通过强酸溶解模板,制备出类似于无机模板空间结构的多孔碳材料。活性炭价格活性炭材料的化学性质稳定,机械强度高,耐酸、耐碱、耐热,不溶于水与有机溶剂,可以再生使用,已经广泛地应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域
。该方法可制备孔径分布窄、选择性强的中孔活性炭。以硅胶颗粒(75~147μm,比表面积470m2,孔径4.7
nm)为模板,在美国和日本制备了比表面积为1100μm~2000m~2≤g,孔径为1≤10 nm,集中在2
nm的活性炭材料。模板法制备活性炭的优点是可以通过改变模板来控制活性炭的孔道分布,但该方法的缺点是制备过程复杂,需要用酸除去模板,从而提高了成本。