生產活性炭團塊的方法

　　由(you)于(yu)其表面積、微孔(kong)結構、吸附能力高、表面活性高，活性炭是一種獨特而通用的吸附劑。它們用于(yu)食(shi)品(pin)和(he)化工(gong)、廢(fei)水處理、溶劑回收、空氣污染控制和(he)濕(shi)冶金等(deng)各個(ge)領域。有些用途(tu)需要高機械強(qiang)度和(he)良好的吸附特性。該方法(fa)涉(she)及用粘(zhan)合劑材料(liao)混合和(he)壓制碳顆粒，通常會增(zeng)加*終(zhong)產品(pin)的機械強(qiang)度。團塊的質量通常由(you)所用原料(liao)和(he)粘(zhan)合劑的類(lei)型以及與壓塊和(he)活化有關(guan)的操作的準確(que)方法(fa)決定。

　　今天，我們介紹了不同的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)壓(ya)成(cheng)(cheng)團塊(kuai)(kuai)的(de)(de)方法。對煤的(de)(de)壓(ya)塊(kuai)(kuai)工藝進行了總結(jie)(jie)。早期有人提出了一個(ge)理(li)論圖(tu)像，代(dai)表了焦炭(tan)壓(ya)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)主要方面(mian)，將原(yuan)料壓(ya)塊(kuai)(kuai)轉化成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)型焦炭(tan)。通(tong)常影響煤磚特(te)性(xing)的(de)(de)因素(su)被評估。這(zhe)里提出的(de)(de)工作(zuo)是更廣泛研(yan)究的(de)(de)一部(bu)分，旨在開發適當的(de)(de)方法來制備區域木纖(xian)維(wei)素(su)材料（如木材、椰子殼和水果殼）的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)。并(bing)獲(huo)得(de)了由木質活(huo)性(xing)炭(tan)和特(te)殊粘(zhan)合劑制成(cheng)(cheng)的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)研(yan)究結(jie)(jie)果。為了比較(jiao)，還使用了更傳統的(de)(de)粘(zhan)合劑，即石油衍生商業(ye)材料。

　　我們使用的粘合劑被認為是制備團塊的有趣和新穎的粘合劑。用于制備活性炭的(de)(de)木纖維素材(cai)(cai)料來自(zi)木材(cai)(cai)，一些常(chang)見的(de)(de)商品或廢(fei)木材(cai)(cai)。使用(yong)特殊的(de)(de)粘(zhan)合材(cai)(cai)料作(zuo)為粘(zhan)合材(cai)(cai)料。選(xuan)擇(ze)制備活性炭團塊的(de)(de)方法涉及幾個步驟。本文描述的(de)(de)幾種替代方案的(de)(de)分析(xi)總(zong)結如(ru)下(xia)。

　　材料準備

　　蒸餾(liu)不銹鋼反應器(qi)中(zhong)碳(tan)化批(pi)量2000克木材。碳(tan)化包(bao)括(kuo)將(jiang)樣品(pin)從室溫(wen)(wen)加(jia)熱到773K，速(su)率為(wei)1.4K / min，保(bao)持*終溫(wen)(wen)度2小時。蒸煮(zhu)溫(wen)(wen)度由K型熱電(dian)偶和(he)(he)(he)數字溫(wen)(wen)度控制器(qi)設置和(he)(he)(he)控制。獲得的產品(pin)，即(ji)碳(tan)，被粉(fen)碎篩分。收集和(he)(he)(he)儲存兩(liang)個餾(liu)分：80目(mu)ASTM(0.18mm)另一(yi)個屏(ping)幕保(bao)留在80和(he)(he)(he)20個眼睛ASTM(0.18至0.85mm)篩之間。

　　團塊構造

　　在(zai)研(yan)碗中測量的(de)(de)焦炭和(he)粘(zhan)合(he)(he)(he)劑混(hun)(hun)合(he)(he)(he)并將1g自制液壓(ya)機中的(de)(de)10個混(hun)(hun)合(he)(he)(he)物壓(ya)入mm ID在(zai)不銹(xiu)鋼模具中制成(cheng)壓(ya)塊(kuai)(kuai)。塊(kuai)(kuai)長約14mm。粘(zhan)合(he)(he)(he)劑：碳比為1:3和(he)1:4。施加的(de)(de)壓(ya)力為140和(he)280MPa，持續(xu)6分鐘。測量、稱重和(he)儲(chu)存獲得的(de)(de)塊(kuai)(kuai)。

　　熱處理和激活

　　將(jiang)煤塊在(zai)300mm熱處理(li)和(he)激活(huo)(huo)(huo)長(chang)不銹鋼反應(ying)器，其內徑為30mm，電(dian)烤箱加熱。K設置和(he)控制反應(ying)器溫(wen)度(du)的(de)(de)熱電(dian)偶和(he)數字溫(wen)度(du)控制器。來自室溫(wen)的(de)(de)5或15熱處理(li)K / min將(jiang)團塊加熱到(dao)流(liu)動氮氣中選擇的(de)(de)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)。1123或1153使用流(liu)動蒸汽作為活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)劑K下一步是激活(huo)(huo)(huo)步驟(zou)(zou)。測試1和(he)1.7g蒸汽/(g活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)時間為105和(he)150分鐘(zhong)。一旦發生(sheng)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)步驟(zou)(zou)，將(jiang)反應(ying)器冷卻到(dao)流(liu)動氮氣中的(de)(de)室溫(wen)。測量活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)塊，稱(cheng)重。

　　固化

　　一些樣(yang)品(pin)在熱處(chu)理(li)和激活(huo)前也進行了(le)固化(hua)。固化(hua)過程包(bao)括(kuo)在473K的400mL / min熱處(chu)理(li)流氧2小時。

　　活性炭塊的表征

　　測量(liang)抗(kang)沖擊(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)抗(kang)壓強(qiang)度作為(wei)團(tuan)塊(kuai)的(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。測量(liang)BET對表面性(xing)(xing)(xing)(xing)質(zhi)進行評價。耐沖擊(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)是通過所謂的(de)抗(kang)沖擊(ji)指數(shu)(IRI)為(wei)了(le)(le)確(que)定(ding)，該指數(shu)考(kao)慮(lv)了(le)(le)從兩個靜(jing)止點反(fan)復下降到(dao)混凝土(tu)地板的(de)液滴數(shu)量(liang)和(he)數(shu)量(liang)m高度，直到(dao)它破裂。剛性(xing)(xing)(xing)(xing)框(kuang)架受控(kong)負(fu)載設備約1Kgf(cm 2· s)-確(que)定(ding)徑(jing)向(xiang)壓縮的(de)軸向(xiang)抗(kang)壓強(qiang)度和(he)拉伸強(qiang)度。通過在77K 下的(de)N 吸附(fu)測量(liang)，在NOVA 2200裝置中測定(ding)BET面積和(he)孔(kong)體積。

　　由(you)于表面性能(neng)和(he)(he)機械強(qiang)度令人滿意，上述(shu)步驟制備(bei)的(de)(de)(de)(de)活性炭具(ju)有上述(shu)步驟。通(tong)過(guo)增加(jia)活化期間的(de)(de)(de)(de)溫度和(he)(he)時間，熱處理期間的(de)(de)(de)(de)低加(jia)熱率，包(bao)括固(gu)化、更多的(de)(de)(de)(de)粘合劑和(he)(he)更大的(de)(de)(de)(de)粒度，如BET面積。在過(guo)直徑壓縮的(de)(de)(de)(de)抗(kang)沖擊指(zhi)數、軸向抗(kang)壓強(qiang)度和(he)(he)，通(tong)過(guo)直徑壓縮、軸向壓縮強(qiang)度和(he)(he)拉伸強(qiang)度確定了更好的(de)(de)(de)(de)機械性能(neng)。