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煤质颗粒活性炭气体活化法制作工艺

来源:皓泉环保 发布日期:2018-09-02 作者:Admin 浏览:

        煤质颗粒活性炭气体活化法制作工艺化学活化法是把化学药品以一定比例加入原料中,然后在惰性气体介质中加热,同时进行炭化和活化。最后又将加入的化学药剂予以回收。在活化过程中,用化学药剂刻蚀含碳材料,并使其中的氢和氧等元素主要以H2O、CH4等小分子形式逸出,抑制副产物焦油的形成,可提高活性炭收率。使用的主要化学药剂有KOH、KCNS、H3PO4、H2SO4、ZnCl2、NaOH等。
  
  目前文献报导最多的化学活化法是利用KOH活化制备高比表面积活性炭。1980s年代中期,美国阿莫卡公司以KOH为活化剂,采用化学活化法,制得比表面积大于2 500m2/g的活性炭。日本大阪煤气公司,用中间相沥青微球为原料、也采用类似的活化方法制得比表面积高达4 000 m2/g的活性炭。日本关西热化学也有这种称之为Maxsorb的制品。中国科学院山西煤炭化学研究所于1990s年代初开展了这方面的研究工作,并成功制得了高比表面积活性炭(SBET~3 600 m2/g)。下面以KOH活化为例简单叙述化学活化法。因原料不尽相同,制备工艺亦有些区别,但大致相似。KOH与碳材料的活化反应是一复杂过程,目前还有许多不明之处。
  
  在活化温度800℃以上,金属钾蒸汽大量地挤进碳层间,对活化起促进作用。另外,国内外对加入H3PO4进行活化的研究较多,美国于1970s年代将原料褐煤及次烟煤用稀磷酸处理,获得了高比表面及活性的活性炭,其比表面积高达3 000 m2/g。现在美国大约有40%~50%活性炭采用磷酸活化法。法国、德国、意大利、比利时、荷兰、英国等西欧各国大约有15%的生产厂家采用该活化方法。日本采用磷酸活化法相比于美国则少些。我国这方面的报导则很少,还处于研究起步阶段。化学活化法工艺特点是活化温度低,易对产品的孔隙结构进行调整,但对设备腐蚀性大,污染环境。
  
  首先在煤质活性炭原料中加入一定数量的化学药品(即添加剂),然后加工成型,再经过炭化和气体活化,制造成出具有特殊性能的优质活性炭。通常的添加剂有:FeSO4、NaOH、CuO、NaCO3等。日本学者目黑竹司等人利用澳大利亚Yallourn褐煤为原料经化学物理活化法制备活性炭,获得比表面积大于800 m2/g的活性炭。化学物理活化法生产出的活性炭孔隙结构更发达,活性炭得率较高。

        煤质颗粒活性炭因其低廉的价格和高效的净化效果是很多人们青睐的目的,煤质颗粒活性炭可以用于日常地下水,自来水和循环水污水的净化,可以有效的去除水中的悬浮物和微小的泥沙颗粒,过滤后的水质可以达到国家的水处理标准,不仅如此,煤质颗粒活性炭还具有较高的碘值和吸附能力,现阶段,我国生产的煤质颗粒活性炭碘值已经能达到1000碘值,这类活性炭孔隙发达,具有发达的大孔,中孔和小孔,吸附能力强,使用周期长,因此煤质颗粒活性炭也慢慢在水处理方面充当重要的角色。

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