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豫见活性炭炭化工艺

发布时间:2018-05-20 21:05:47 浏览

  活性炭炭化工艺由粉状煤和沥青黏结材料形成的颗粒,首先在200C左右干燥以去除过量的黏结剂和较低沸点组成,给予颗粒在进一步操作中所需要的机械强度,干燥过的颗粒在800℃(通常600℃)温度下炭化,有的在380~550℃炭化。

  颗粒预先氧化对于它们的性质具有特殊的效应。活性炭在炭化之前轻微氧化可增强炭化颗粒的机械强度和密度,这是由于降低氧化煤的烘烤导致降低颗粒膨胀。以蒸气活化制造活性炭的含碳材料必须符合以下要求:①低的挥发物含量;②高的元素碳含量;③一定的孔隙度;④足够磨损强度。炭化所要求的性质是通过适当调节沥青煤(烟煤)裂解条件获得。这些有关的参数是:①达到的z终温度及炭化时间;②升温速率;③裂解时的气氛。z重要参数是该过程的温度。为了使较弱化学键断开以及使原材料热分解挥发性物质能迁移到颗粒外部,它需提供大分子煤足够能量。本质上,具有更有序化学结构的材料,例如较高等级煤,随炭化温度升高而收缩,于是,在炭化初始阶段形成的z细孔隙总体积降低十分明显。当炭化温度提高,材料收缩加剧孔体积降低,所得颗粒材料强度变大,在随后活化过程中颗粒反应性降低。在这种情况下,微孔尺寸如此之小以至于苯分子不能进人。

  炭化过程主要目的是在颗粒和细粒内产生所要求的孔隙度和形成炭材料堆积结构,这两者对于炭化物在它与气体活化剂的反应具有决定性效应。

活性炭炭化工艺

  通常颗粒炭化在下述三装置中之一进行: 通过壁式进行热交换的立式炉,具有内部和外部加热的转炉和流态化床。立式炉中进行的炭化过程,在壁附近和中心部之间存在温度梯度,由此,所获得的炭化物质量上是不均匀的。内部加热转炉结构简单,十分便宜。但是,用于作为加热介质的燃烧气含有氧气,易于烧失而引起炭化料损失较大,颗粒机械强度也大为降低。因此,z普通的炭化过程是用外热式转炉于中性气氛中进行。如果加热速率低,得到的颗粒机械强度较高。炉子适当旋转有利于材料的均一炭化。目前G内煤质柱状活性炭生产普遍采用回转炉炭化,它分为内热式和外热式。内热式的特点是热气流与物料直接接触炭化,外热式特点是通过热辐射加热物料。物料在炉内停留时间很短,一般为30~40min。有关的工艺学基础和设备可见吴新华的介绍。

  对于在流化床(沸腾炉)中颗粒的炭化,由于流化床强化传热传质,具有高产率。为了降低能量消耗,挥发性产物的燃烧热可利用于加热流化床(沸腾炉)。

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