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物理活化法
物理法通常又稱氣體活化法,是將已炭化處理的原料在800 ~1000℃的高溫下與水蒸氣,煙道氣(水蒸氣、CO2、N2等的混合氣)、CO或空氣等活化氣體接觸,從而進行活化反應的過程。物理活化法的基本工藝過程主要包括炭化、活化、除雜、破碎(球磨)、精制等工藝,制備過程清潔,液相污染少。 [2]
在制備過程中,具有氧化性的高溫活化氣體無序碳原子及雜原子首先發生反應,使原來封閉的孔打開,進而基本晶表面暴露,然后活化氣體與基本晶表面上的碳原子繼續發生氧化反應,使孔隙不斷擴大。一些不穩定的炭因氣化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物氣體,從而產生新的孔隙,同時焦油和未炭化物等也被除去,終得到活性炭產品。活性炭發達的比表面積則源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和孔的相互連接貫通。由于物理法工藝流程相對簡單,產生的廢氣以CO2和水蒸氣為主,對環境污染較小,而且終得到的活性炭產品比表面積高、孔隙結構發達、應用范圍廣,因此世界范圍內的活性炭生產廠家中70%以上都采用物理法生產活性炭。炭活化過程中產生大量的余熱,可滿足原料烘干、余熱鍋爐制高溫蒸汽、產品的洗滌烘干等所需熱能。
炭化使碳以外的物質揮發,氧化活化可進一步去掉殘留的揮發物質,產生新的和擴大原有的孔隙,改善孔結構,增加活性。低溫(400℃)活化的炭稱L-炭,高溫(900℃)活化的炭稱H-炭。H-炭必須在惰性氣氛中冷卻,否則會轉變為L-炭?;钚蕴康奈叫阅芘c氧化活化時氣體的化學性質及其濃度、活化溫度、活化程度、活性炭中無機物組成及其含量等因素有關,主要取決于活化氣體性質及活化溫度。
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大?;罨瘻囟扔?,殘留的揮發物質揮發愈完全,孔結構愈發達,比表面積和吸附活性愈大。 [3]
活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響?;曳种饕蒏2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成,灰分含量與制取活性炭的原料有關,而且,隨炭中揮發物的去除,炭中的灰分含量增大。 [3]
截止2007年,世界活性炭年產量達900kt,其中煤基(質)活性炭占總產量的2/3以上;而中國年產量已突破400kt,居世界首位,美國、日本等也是世界主要的活性炭產出國
蜂窩活性炭產品特性:蜂窩活性炭具有比較面積大,孔結構,高吸附容量,高表面活性炭的產品,在空氣污染治理中普遍應用。選用蜂窩活性炭吸附法,即廢氣與具有大表面的多孔性活性炭接觸,廢氣中的污染物被吸附分解,從而起到凈化作用。用蜂窩活性炭可不同程度去除的污染物等。
蜂窩活性炭使用說明 治理空氣污染當然是采用蜂窩活性炭,有兩臺吸附器并聯組成,即可用于處理間歇排氣,有可用于連續排氣,其中一臺進行吸附,另一臺吸附器進行脫附再生,把脫附的污染物催化燃燒后排空。 使用蜂窩活性炭要盡量避免高溫,因為高溫會降低吸附量,吸附效果會因溫度上升而下降。同時要避免氣體中的高含塵量,因為焦油塵霧會堵塞活性炭細孔,增大風阻,降低吸附效果,在這種情況下要在蜂窩活性炭前面加裝濾塵裝置,才能提高和使用壽命。
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