生產活性(xing)炭團塊的方法(fa)

　　由于(yu)其表面(mian)(mian)積、微孔結構、吸(xi)附能力高、表面(mian)(mian)活(huo)性高，活(huo)性炭是一種(zhong)獨特而通用(yong)的(de)吸(xi)附劑。它們用(yong)于(yu)食品和化(hua)工、廢(fei)水處(chu)理、溶劑回收(shou)、空氣(qi)污染控制和濕冶金等各個領域。有(you)些用(yong)途(tu)需要高機械強度(du)和良好(hao)的(de)吸(xi)附特性。該方法(fa)涉及(ji)用(yong)粘合(he)劑材料混(hun)合(he)和壓制碳顆(ke)粒，通常會增加*終產品的(de)機械強度(du)。團塊的(de)質量通常由所(suo)用(yong)原(yuan)料和粘合(he)劑的(de)類(lei)型以及(ji)與壓塊和活(huo)化(hua)有(you)關(guan)的(de)操作的(de)準確方法(fa)決定(ding)。

　　今天，我們介紹了不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)活(huo)性炭壓(ya)(ya)成團塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)方法。對煤的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)塊(kuai)(kuai)工藝進行了總結。早(zao)期(qi)有人提出了一(yi)個理論圖像，代表了焦炭壓(ya)(ya)塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)主要(yao)方面，將(jiang)原料(liao)(liao)壓(ya)(ya)塊(kuai)(kuai)轉化成成型焦炭。通(tong)常影響煤磚特(te)性的(de)(de)(de)因素被評估。這里提出的(de)(de)(de)工作是更(geng)(geng)廣泛研(yan)究的(de)(de)(de)一(yi)部分，旨在開發適當的(de)(de)(de)方法來(lai)制備區域木(mu)纖維素材(cai)料(liao)(liao)（如木(mu)材(cai)、椰子殼和(he)水果(guo)殼）的(de)(de)(de)活(huo)性炭。并獲得了由木(mu)質活(huo)性炭和(he)特(te)殊粘(zhan)合劑制成的(de)(de)(de)活(huo)性炭塊(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)研(yan)究結果(guo)。為了比較，還(huan)使(shi)用(yong)了更(geng)(geng)傳統(tong)的(de)(de)(de)粘(zhan)合劑，即(ji)石(shi)油衍生商業材(cai)料(liao)(liao)。

　　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)(de)木(mu)纖維(wei)素材(cai)(cai)料來自木(mu)材(cai)(cai)，一些(xie)常見的(de)(de)(de)商品或廢(fei)木(mu)材(cai)(cai)。使用特殊的(de)(de)(de)粘合材(cai)(cai)料作為粘合材(cai)(cai)料。選擇制備(bei)活性炭團(tuan)塊的(de)(de)(de)方法涉及(ji)幾(ji)個步驟。本(ben)文描述的(de)(de)(de)幾(ji)種替(ti)代方案的(de)(de)(de)分(fen)析總結(jie)如下(xia)。

　　材料準備

　　蒸餾(liu)不銹(xiu)鋼(gang)反(fan)應器中(zhong)碳(tan)化批量2000克木材。碳(tan)化包括將樣品從室溫(wen)加熱(re)到773K，速率為1.4K / min，保(bao)持*終(zhong)溫(wen)度2小時。蒸煮溫(wen)度由K型熱(re)電偶和(he)數字溫(wen)度控制器設置和(he)控制。獲得的(de)產(chan)品，即碳(tan)，被粉碎篩分(fen)。收集和(he)儲存(cun)兩個餾(liu)分(fen)：80目(mu)ASTM(0.18mm)另一個屏幕保(bao)留在80和(he)20個眼睛ASTM(0.18至0.85mm)篩之間。

　　團塊構造

　　在研碗中(zhong)測量(liang)的(de)(de)焦炭和(he)(he)粘合劑混(hun)合并將1g自制液壓機中(zhong)的(de)(de)10個混(hun)合物壓入mm ID在不(bu)銹鋼模具中(zhong)制成壓塊。塊長約14mm。粘合劑：碳比為1:3和(he)(he)1:4。施加的(de)(de)壓力為140和(he)(he)280MPa，持續6分鐘。測量(liang)、稱重和(he)(he)儲存獲得的(de)(de)塊。

　　熱處理和激活

　　將煤塊在300mm熱處理和(he)激活長不銹鋼(gang)反(fan)應器(qi)，其內徑為(wei)30mm，電烤(kao)箱加(jia)(jia)熱。K設置(zhi)和(he)控(kong)制(zhi)反(fan)應器(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)熱電偶和(he)數字溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)器(qi)。來自室(shi)溫(wen)(wen)(wen)的(de)(de)5或(huo)15熱處理K / min將團塊加(jia)(jia)熱到流動(dong)氮氣中選擇的(de)(de)活化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。1123或(huo)1153使用流動(dong)蒸汽(qi)作為(wei)活化(hua)劑K下(xia)一步是激活步驟。測(ce)試1和(he)1.7g蒸汽(qi)/(g活化(hua)時間(jian)為(wei)105和(he)150分鐘(zhong)。一旦發生活化(hua)步驟，將反(fan)應器(qi)冷卻到流動(dong)氮氣中的(de)(de)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)。測(ce)量活化(hua)的(de)(de)塊，稱(cheng)重。

　　固化

　　一些樣品在熱處理(li)和激活前也進行(xing)了固(gu)化。固(gu)化過程包(bao)括在473K的400mL / min熱處理(li)流氧2小時。

　　活性炭塊的表征

　　測(ce)(ce)量(liang)抗(kang)沖(chong)擊性和(he)(he)(he)抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度作為團(tuan)塊的力學性能(neng)。測(ce)(ce)量(liang)BET對表面(mian)性質進行(xing)評價。耐(nai)沖(chong)擊性是(shi)通過所謂的抗(kang)沖(chong)擊指(zhi)數(shu)(shu)(IRI)為了(le)確(que)定(ding)，該指(zhi)數(shu)(shu)考慮了(le)從(cong)兩個靜止(zhi)點反復下降到(dao)混凝土地板的液滴數(shu)(shu)量(liang)和(he)(he)(he)數(shu)(shu)量(liang)m高(gao)度，直到(dao)它破裂(lie)。剛性框架受(shou)控負載設(she)備(bei)約1Kgf(cm 2· s)-確(que)定(ding)徑向(xiang)壓(ya)(ya)縮(suo)的軸向(xiang)抗(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)度和(he)(he)(he)拉伸強(qiang)度。通過在77K 下的N 吸附(fu)測(ce)(ce)量(liang)，在NOVA 2200裝置中(zhong)測(ce)(ce)定(ding)BET面(mian)積和(he)(he)(he)孔體積。

　　由于表面(mian)性(xing)能和機(ji)械強度(du)(du)(du)令人滿(man)意，上述步(bu)驟制(zhi)備的(de)活(huo)性(xing)炭具有上述步(bu)驟。通(tong)(tong)過增加活(huo)化期(qi)間(jian)(jian)的(de)溫度(du)(du)(du)和時間(jian)(jian)，熱處理期(qi)間(jian)(jian)的(de)低加熱率，包括固化、更(geng)(geng)多的(de)粘(zhan)合劑(ji)和更(geng)(geng)大的(de)粒度(du)(du)(du)，如BET面(mian)積。在過直(zhi)徑(jing)(jing)壓縮的(de)抗沖擊指數、軸向抗壓強度(du)(du)(du)和，通(tong)(tong)過直(zhi)徑(jing)(jing)壓縮、軸向壓縮強度(du)(du)(du)和拉伸(shen)強度(du)(du)(du)確定了更(geng)(geng)好的(de)機(ji)械性(xing)能。