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活性炭厂家解答活性炭的炭化特性

发布时间:2018-05-19 21:05:06 浏览

  活性炭炭化是含碳有机物在高温条件下排除大部分非碳元素——氢和氧, 发生脱氢、 环化、缩聚和交联等化学反应,而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结品生成物。微晶的相互排列是不规则的,从而微品之间留有空隙。就煤而言, 煤在隔绝空气加热时, 其中的有机物质在不同温度下发生一系列变化, 结果形成了数量和组分不同的气态、液态和固态产物——称为煤的热分解或干馏(在活性炭领域称为炭化)。煤热分解时气体挥发物析出的反应动力学可借助热重量法研究,它可说明煤中有机质在加热过程各阶段的变化。

  炭化是生产活性炭过程z重要的步骤之一,因为在炭化过程中形成初始孔结构。活化仅仅在同一方向进一步发展孔隙结构。炭化过程主要产生> 100nm的孔隙,即使有细微孔,其半径也不超过0. 25nm。炭化结果得到适宜于活化的初始孔隙和具有一定机械强度的炭化料。

  炭化温度的确定要考虑原材料的性质、成型颗粒直径大小等因素,它影响炭化料及成品的质量。炭化温度过高时,颗粒变实、空隙度减小、反应能力降低,不利于活化反应的进行;炭化温度过低,焦油物质逸出至炭表面形成油颗粒,炭化不彻底,水容量低,给活化带来困难,物料在炉内或出炉时易着火。以较慢的速度升温到炭化温度,挥发组分及反应气体缓慢逸出,有利于初始孔隙的形成:升温速度过快,使颗粒密度减小。在炭化温度下保持足够的时间,使原材料颗粒得到充分炭化,可避免原材料内部炭化不足。在活化前对炭材料进行适当的氧化处理,还可以提高活性炭的产率和比表面积。

  低温长时间炭化有利于颗粒中挥发分的徐徐逸出,从而炭颗粒收缩均匀,形成均匀的初始孔隙结构,有利于炭颗粒的强度。

活性炭的炭化特性

  木质原料的炭化有所不同,可分四阶段:①在150~200C,蒸发水分,木质主要成分不变,其中比较不稳定的组分(如半纤维素) 分解为二氧化碳和醋酸;②预炭化阶段,在200~275C,木材开始分解,不稳定部分如半纤维素开始分解产生二氧化碳、一氧化碳及少量醋酸;③炭化阶段,275~ 40C (450C); ④放热分解阶段。干燥时冒白烟, 炭化时冒黄烟, 冒青烟时热解基本结束,处于煅烧阶段。

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