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影響活性炭活化的七大因素

發布時間:2016-08-26   點擊次數:1024次

一、活化劑種類對活化過程的影響

    炭的氣化反應的相對速度(800,10.1KPa 在相同的溫度下,不同的活化劑化學性質不同,它與炭的反應速度也不同。空氣、水蒸氣和二氧化碳活化的相對速度對比,如炭和氧的反應速度較快,活化溫度只需600℃左右即可。

    而用水蒸氣則需800-950.由于水蒸氣能充分的擴散到炭的微孔內,使活化反應能在整個炭顆粒內均勻進行,所以得到比表面積大、吸附能力強的活性炭。總的認為。CO2和水蒸氣作為活化劑活化的效果較好。

二、原料煤性質的影響

    不同的煤種、含氧量、含氫量不同,灰分。揮發分不同,煤化學結構不同,炭化后得到的半焦特性也不同。在一定溫度下,對活化劑反應的速率也不盡相同。

    因此,原料煤不同,選用的活化生產工藝略有不同。無煙煤為原料的活化溫度可比煙煤的活化溫度高20-30.

三、炭化溫度的影響

    煤的炭化溫度直接影響炭化料的孔隙結構和強度,即影響半焦的性質,尤其是最終溫度,炭化終溫過高,會造成炭化料表面收縮形成易石墨化炭層。造成活化難度增加。

四、活化溫度的影響

    活化是炭和活化劑在高溫下進行的反應。隨著溫度的升高,反應速度加快,活化速率加大,但是太高易造成不均勻活化。

    在不同的活化溫度下,生產的活化炭孔結構不同。活化溫度過高,微孔減少,吸附力下降。一般水蒸氣活化法的活化溫度控制在800-950℃,煙道氣的活化溫度控制在900-950℃,空氣的活化溫度控制在600℃左右。

    以太西煤為原料,是當地將活化溫度控制在930-950℃,對提高產量是有益的,較高的活化溫度對水蒸氣用量的需求是下降的,活化速率是提高的,且幅度較大。

五、活化劑流速及濃度的影響

    活化劑的流速大,它與炭反應速率增加,使燒失率增加,產生不均勻活化,導致微孔減少。活化劑流速底時,孔容積反應增加,因此活化劑適當的流速是保證活性炭質量的因素之一。

    水蒸氣用量與活化時間的關系。以水蒸氣為活化劑,在一定溫度下水蒸氣的用量大,可以縮短活化時間,但在不同的溫度下,縮短的活化時間不同。

    經過試驗數據,活化溫度在850℃增加到930℃時,CO2的濃度可提高一倍。CO2作為活化介質。其濃度提高可加快反應速度。

六、炭化料灰分的影響

    炭化料中無機成分在炭化和活化過程中,大部分轉化為灰分,它是影響活性炭強度主要因素,在灰分與談接觸的界面上,灰分會造成裂紋,影響活性炭的強度。

    無機物中的堿金屬,銅、鐵等氧化物和碳酸鹽,對碳和水蒸氣的反應有催化作用,因此,在炭化料中加入少量的鈷、鐵、釩、鎳等氧化物,可加速碳與水蒸氣的反應。

七、炭粒度的影響

    炭顆粒小。活化速度快,這是顯而易見的道理。

    粒度過大,活化反應受活化劑在炭顆粒內擴散速度的影響,活化劑與炭接觸面積小,會發生顆粒外部已燒失,而內部還未活化的現象。

    顆粒過小,活化氣流通阻力加大,也達不到均勻活化的目的,因此炭粒的粒度直接影響活化速度和活化均勻程度,炭的粒度要均勻。

    在反應過程中,炭粒度逐漸變小,但灰分附在炭顆粒外表面,會影響活化劑的作用。

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