活性碳制作过程
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活性炭的制作方法活性炭是一种由木炭、煤炭或其他有机物加热到高温,其中的有机物被氧化等热处理完成而得到的碳状物质。
它具有极大的表面积,能吸收、吸附、催化反应,具有广泛的应用。
活性炭的制作方法,可以根据其原料和制作技术的不同而分为几类,如低温热处理法、化学活性法、电弧炉活性炭制备法、高温气流活性炭制备法等。
一、低温热处理法低温热处理法是常用的活性炭制备方法,它由木炭、煤炭等可烧制物质作为原料,在不同的温度中通过慢燃烧来产生氧化作用,从而形成高活性的炭状物质。
这种方法热处理的原料温度一般在800℃~1000℃之间,制得的活性炭具有较高的吸附性和催化性能,并可应用于污水处理、空气净化、固体废弃物处理等领域。
二、化学活化法化学活化法是将无机物经过化学活化处理,形成具有活性的有机物质,再经过热处理,制成活性炭。
这种方法可以用原料更多样,如硅灰、氧化锌、膨润土等,这些有机物经过不同程度的活化后,形成含氧碳的有机物,然后在高温下加热,使其氧化、烧结,制成活性炭物质。
三、电弧炉活性炭制备法电弧炉活性炭制备法是利用空气中的电弧火焰作为激发源,将空气中的碳氧原子分子热挥发,形成一种新的含碳氧有机物,然后再经高温氧化,制成活性炭。
该法可生产出高纯度的活性炭,可用于脱硫、脱硝、污水处理等领域。
四、高温气流活性炭制备法高温气流活性炭制备法是将废弃物、燃料油和其他有机物混合粉状,然后将其通过高温气流的方法制成活性炭。
此法的活性炭吸附性能好,可制备出活性炭近体材料,具有良好的结晶性,分子量结构均衡,可应用于活性炭制剂、锂离子电池、固态电容器等领域。
以上就是活性炭的制作方法,活性炭的制作方法从原料的挑选、热处理技术到制备过程的控制,都会影响最终的活性炭性能,因此,需要根据应用场合的不同,考虑不同的原料、不同的活性炭制备方法,结合自身的实际情况,筛选出合适的活性炭。
活性炭制作方法活性炭是一种具有极强吸附能力的材料,被广泛应用于水处理、空气净化、食品加工等领域。
活性炭的制作方法多种多样,下面将介绍几种常见的活性炭制作方法。
首先,活性炭的制作原料主要有木质素、果壳、煤炭等。
其中,木质素是制作活性炭的主要原料之一。
木质素的制作过程是将原始木材经过高温炭化、氧化、活化等多道工序制成活性炭。
而果壳则是另一种常用的原料,其制作方法类似于木质素,但由于果壳本身的结构和成分不同,所制得的活性炭也具有不同的特性。
而煤炭则是制作活性炭的另一种原料,其制作方法主要包括煤炭炭化、氧化、活化等步骤。
其次,活性炭的制作工艺包括炭化、活化等关键步骤。
炭化是将原料经过高温加热,使其内部结构发生变化,形成孔隙结构,增加其比表面积。
而活化则是通过化学方法或物理方法,进一步开发原料的孔隙结构,增强其吸附能力。
活化方法包括物理活化和化学活化两种,物理活化主要是利用高温蒸汽或二氧化碳等气体对原料进行处理,化学活化则是利用化学试剂对原料进行处理,使其表面发生化学反应,形成更多的活性位点。
最后,活性炭的制作过程中需要注意控制制作工艺和条件。
在炭化过程中,需要控制好炭化温度和时间,以保证原料充分炭化,形成均匀的孔隙结构。
在活化过程中,需要选择合适的活化方法和活化剂,以增强活性炭的吸附性能。
此外,还需要对活性炭进行筛分、洗涤等后处理工序,以保证活性炭的质量和稳定性。
综上所述,活性炭的制作方法包括原料选择、炭化、活化等关键步骤,需要控制好制作工艺和条件,以保证活性炭的质量和性能。
希望以上内容对您有所帮助,谢谢阅读!。
制备活性炭的方法
活性炭是一种多孔性炭材料,具有很强的吸附能力和化学稳定性,广泛应用于水处理、空气净化、催化剂载体等领域。
以下介绍两种常见的活性炭制备方法。
1. 化学活化法:
将含碳的原料(如木材、椰壳、煤炭等)进行预处理,如碎磨、干燥等。
然后在高温下,与化学活化剂(如磷酸、氢氟酸、氯化锌等)进行反应,生成孔洞结构较多的活性炭。
反应通常在600到900的高温下进行,并且需要加入气流来帮助焦化反应。
最后,用水或酸等物质将残留的活化剂洗去,得到活性炭。
2. 物理活化法:
这种方法主要通过高温脱挥发分和二氧化碳气化,形成活性炭的孔洞结构。
具体步骤如下:首先将含碳的原料炭材料进行预处理,如碎磨、干燥等。
然后,在高温下(通常为800到1000)进行气化反应,可以使用水蒸气或二氧化碳作为气化剂,并通过气流加速反应。
反应使材料中的非碳组分脱挥发,从而形成孔隙结构的活性炭。
最后,用水或酸洗去残留的气化剂和其他杂质。
以上是两种常见的活性炭制备方法,不同的方法在活性炭的孔洞结构和吸附性能上可能略有不同,根据具体应用需求选择合适的制备方法。
活性炭的生产方法及工艺作者:易择活性炭上文我们分享了目前市场上有哪些活性炭:按材质分主要有煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭等;按形状分类有不定型颗粒炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等。
那么活性炭是如何生产的?是经过怎样的生产工艺得到的呢?这次我们以煤质活性炭的生产过程为例,来聊聊活性炭的生产方法和工艺。
01原料选择按原理来说,所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。
但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异,为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用,目前国内煤质活性炭的生产原料,主要采用山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤。
此外,新疆烟煤也适宜制作活性炭。
近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响,现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。
另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭,但活化出来的产品吸附值普遍较低,碘吸附值主要在400-700mg/g(国标87标)。
02炭化活化工段“活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂”,据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段,就是炭化和活化。
炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一,常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。
煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。
在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除,排除了原料中的挥发分和水分,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晶生成物,使得炭颗粒形成了初步孔隙,具备了活性炭原始形态的结构。
原料经过炭化之后,我们称之为炭化料,炭化料已经具备了一定的吸附能力,但吸附能力极低,经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。
活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法(也称气体活化法)和化学活化法。
煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法,以水蒸气、烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化(实际生产过程中最常使用烟道气)。
了解净水器中活性炭的作用活性炭是一种非常优良的吸附材料,它是利用木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成,它具有物理吸附和化学吸附的双重特性,可以有选择的吸附自来水中的各种物质,以达到脱色、除臭和去除化学污染以及挥发性有机物等目的。
目前市场上的净水器中的纯水机多装有活性炭。
按用途可以分为前置活性炭和后置活性炭。
前置活性炭能吸附有机物、余氯、重金属等,后置活性炭可以调节PH值来改变水的口感。
活性炭是一种非极性材料,对非极性、弱极性的有机物有良好的吸附能力。
在水处理中可以用来去除水中余氯、有机物、异色、异嗅、异味和部分重金属离子。
常见活性炭的制作工艺:活性炭滤芯按照制作工艺的不同可分为,普通活性炭滤芯、尽流过滤滤芯、微渗透滤芯。
其中,普通活性炭滤芯又分为大型活性炭吸附装置和小型活性炭吸附装置。
尽流过滤:采用特殊的手段将活性炭压缩成柱状。
水在压力作用下透过活性炭层,化学污染物去除率高。
但一些厂家因采用胶水作为粘合剂,导致活性炭压缩过程中,多数微孔被堵死,活性炭的比表面积大大降低吸附效果大大减弱。
微渗透滤芯:在微滤膜表面涂抹上一层粉末活性炭,由于微滤膜孔径极小,致使粉末活性炭无法透过膜孔,从而在膜表面形成2-3毫米厚的粉末活性炭涂层当原水通过该涂层时,由于无法在单位时间内全部通过,只能渗透过去从而大大增加了水与活性炭的接触时间。
由于活性炭的不可清洗性,在长时间使用后,被活性炭吸附的杂质,有机物等会发酵产生二次污染,因此使用活性炭反渗透纯水机一般尽量的及时更换滤芯,那些号称不换活性炭的反渗透纯水机请勿轻信。
净水器中活性炭滤芯可以分为:颗粒滤芯、压缩滤芯、以及后置滤芯等。
颗粒状活性炭净水器的主要介质为活性炭颗粒。
活性炭通常放置在塑料壳体内,为了防止细小颗粒泄漏,一般会在滤芯的进口和出口放置其他过滤精度更高的过滤材料进行拦截。
活性炭的制作方法
活性炭的制作主要通过炭化和活化两个阶段完成。
1. 炭化阶段:
(1) 原料准备:选择适合制作活性炭的原料,常见的原料有木材、竹材、椰壳等。
将原料进行破碎、研磨,使其颗粒度均匀。
(2) 炭化处理:将原料放入封闭的炭化炉内,在高温下(通常在700-900摄氏度)进行炭化处理。
这个过程中,原料中的有机物会逐渐被炭化成固体炭。
(3)淬火:炭化结束后,关闭炭化炉,待炉温降至室温时将残留的炭取出,进行淬火处理。
淬火时可以用水或其他液体进行冷却。
2. 活化阶段:
(1) 物理活化:将炭化后的固体炭放入特殊的反应容器中,经过高温高压的条件下进行物理活化。
常用的活化剂有水蒸气、CO2等。
活化剂通过一定的流速通过活化容器,与炭素反应,使其表面积增大。
(2) 化学活化:通过添加一定的化学物质(如碱性化合物)对炭素进行化学反应,从而增强其活性。
化学活化常用于制备高活性的活性炭。
以上就是活性炭的制作方法的大致流程。
不同的制作方法和工艺条件,制得的活性炭性质也会有所不同。
活性炭的制作方法活性炭,也常被称作“活性碳”或“活性炭”,是一种广泛应用的化工材料,由于其良好的物理和化学特性,可以广泛应用于染料制造、石油化工、水处理等领域。
由于其许多优异的性能,活性炭开始被广泛应用,它也被用来当作一个选择性吸附剂来吸附气体或液体,从而控制有害物质的应用。
当然,如果要使用活性炭,最重要的是了解其制备方法。
活性炭的制备原理主要是利用有机材料(如木材)的碳化过程和易挥发的有机物的挥发过程而改变有机材料的结构,从而产生比原来更大的孔隙结构。
活性炭的制备步骤主要分为材料准备、炭化和活性化三个阶段。
首先,在材料准备阶段,需要准备一种合适的有机材料,如木材、煤、秸秆等,这些材料都具有可碳化的特点。
其次,炭化阶段,是指将有机材料在室温下的燃烧过程中分解,减少其原有的分子量,使其分子量减少,同时有机物和水份也会挥发,形成气态炭,其特性在很大程度上取决于烧结条件和炭化时间等因素。
最后,活性化阶段,也就是将气态炭转化成活性炭的工艺,一般包括有焙烧、碳化、热解等步骤,利用这些步骤将有机物分解,焙烧分解水份,碳化烧结,热解改变表面特性,从而形成具有大量孔隙的表面特性,从而形成活性炭的材料。
上述是活性炭的制备方法,最终形成的活性炭具有非常好的吸附性能,可以作为一种吸附剂,可以有效地吸附空气中以及液体中有害物质,从而使空气和水源更加洁净。
此外,活性炭还可以用于染料制造,石油化工,水处理等领域,它是一种多功能、高效、绿色的环保材料。
综上所述,活性炭的制备需要经过有机材料准备、炭化和活性化三个阶段,每个阶段都需要精准的控制和考量,以获得良好的活性炭。
活性炭的优异性能也决定了它可以应用于多个行业领域,为社会提供更洁净的空气和水源。
木炭的制作方法及过程及配料比例木炭,又称活炭、活性炭,是一种有机炭材料,由有机物经热处理制成的固体或粉末状碳酸盐,用有机材料如煤或植物素等制成。
它具有高热值、广泛的吸附和还原能力等优点,重要应用在日常用品、医药、冶金、煤炭精炼等领域。
木炭的制备方法有各种方法,最常见和最实用的方法是采用高温热处理制备木炭,即热解法。
热解法的过程是将有机物经热处理,在高温条件下,释放出碳氢、氧化物等大量的有机物质,并产生挥发性有机物以及半焦和木炭。
热解法主要分为上浆热解法、干燥热解法和中浆热解法。
其中,上浆热解法是将有机物如树木、秸秆等,经链锯机、加水机制破碎,制成大小圆块,放入热解炉体,经加热、热解,去除有机物质,最终得到木炭。
干燥热解法是将有机物如煤、油、植物素、棉花等,经分选机、粉碎、干燥后,放入热解炉,经加热、热解,去除有机物质,最终得到木炭。
中浆热解法是将有机物如果木、小麦、小米、豆类等,经脱皮、磨碎、细碎后,制成糊状,放入热解炉,经加热、热解,去除有机物质,最终得到木炭。
在不同木炭制备方法中,配料比例也是至关重要的。
一般情况下,上浆热解法需要添加1/3的硫磺,而干燥热解法和中浆热解法只需要添加大约1/10硫磺就可以了。
添加硫磺的原因是,在热处理过程中,硫磺能够降低木炭的灰分,提高木炭的热量。
同时,硫磺还能够抑制木炭的燃烧,减少热量的流失,从而提高木炭的热量。
此外,木炭制备过程中另一个重要的配料是添加钙离子,即石灰或胶水等。
其添加量一般为木炭质量的4%~6%,其添加量可以根据木炭的活性、热量、粒径等特性进行调节和控制。
加入钙离子的原因是,钙离子可以降低木炭的燃烧热,且提高木炭的耐火性,也可以减少热量的流失,从而提高木炭的热量。
综上所述,木炭的制备方法及配料比例一般有上浆热解法、干燥热解法和中浆热解法等三种,上浆热解法中需要添加1/3的硫磺,干燥热解法和中浆热解法只需要添加大约1/10硫磺;同时需要添加4%~6%的钙离子,以提高木炭的耐火性及减少热量的流失。
活性炭由于生产工艺不同可分为柱状炭、压块炭、破碎炭、粉状炭、浸渍炭以及低灰分柱状炭、低灰分压块炭、低灰分破碎炭等系列品种。
下面分别介绍各系列品种的具体制作工艺:1、柱状活性炭生产工艺:原料煤由于原生植物、生成年代、煤化过程的不同,其灰分量,含碳量、粘结性也不同。
2、压块活性炭生产工艺:按确定的煤种配比磨粉成粒径约50微米的细粉;在压块机数百吨的压力下,将煤粉高压成煤块;将煤块破碎成要求的颗粒大小;将颗粒物置于特定的气氛中烘烤,炭化;置于特定气氛中进行物理法活化。
3、破碎活性炭生产工艺:与柱状炭工艺不同之处在于省去了将煤粉和粘结剂的混合物挤压成型的处理步骤,而是配煤后直接将原煤进行破碎、筛分,炭化和活化处理。
这种工艺叫直接活化法破碎炭,另外还有柱破型破碎炭,其工艺过程是在柱状炭工艺后期即活化后的柱状炭进行破碎筛分。
4、粉状活性炭生产工艺:关键工艺是制粉,它的前工艺过程根据产品要求,或采用柱状炭生产工艺,或采用压块炭生产工艺,或采用破碎炭生产工艺。
5、浸渍活性炭生产工艺:其原料可精选柱状活性炭,或精选压块活性炭,或精选破碎活性炭。
浸渍活性炭是以优质活性炭为载体,浸以不同的化学制剂,使其具有化学吸着或催化吸收的特点。
活性炭经添加浸渍剂后,在活性炭具有单一的物理吸附的基础上,使之又可与被吸附物发生化学吸着或催化吸收,从而大大提高了吸附的效率。
6、低灰分活性炭生产工艺:采用酸洗、碱洗、洗去金属或非金属氧化物,降低灰分,再水洗调节PH值烘干、质检后,筛包成为低灰分活性炭成品。
7、椰壳活性炭生产工艺:以椰壳、杏核等硬质果壳为原料生产的不定形颗粒炭,主要用于气相吸附、催化剂和催化剂载体,其工艺为椰壳、果壳先炭化,经破碎筛选至一定粒度后进入活化炉。
活化后,经振动筛、除砂机分离砂石,铁钉等杂质,再经机械破碎筛选成所需粒度的成品椰壳活性炭。
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活性碳制作过程
(1)活性碳的材质大多为椰壳或煤质,另也有木质和树脂等所制成。
(2)这些材质在成为活性碳前,会经由高温的炭化过程,在400至600度的温度下,原料将被完全炭化,此时生成的炭化料含炭量为50?至80?。
(3)在将这些炭化料经过高温炉加热,这就是活性碳活化过程,在活化期间会再高温炉中通入蒸气和空气等,以去除活性碳孔隙内杂质,进而提高孔隙率。
(4)最后就是颗粒状的活性碳,在经过加工成为圆柱状或粉状的活性碳。
注意:
活性碳PH正常在8~10之间,除非经过酸洗过程(盐酸浸渍等)PH才在6~8间。
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