生產活性炭(tan)團(tuan)塊的方法

　　由于(yu)其表(biao)面積、微(wei)孔結構、吸附能(neng)力高、表(biao)面活(huo)性(xing)高，活(huo)性(xing)炭是(shi)一種獨特而通(tong)用(yong)的(de)(de)吸附劑(ji)(ji)。它們用(yong)于(yu)食品(pin)和(he)(he)化(hua)工、廢水處理(li)、溶劑(ji)(ji)回(hui)收、空氣污染(ran)控(kong)制(zhi)和(he)(he)濕(shi)冶金等各個領(ling)域。有(you)些用(yong)途需要高機械強度(du)和(he)(he)良好(hao)的(de)(de)吸附特性(xing)。該方法(fa)(fa)涉及用(yong)粘合劑(ji)(ji)材料(liao)混合和(he)(he)壓制(zhi)碳顆粒(li)，通(tong)常會增(zeng)加*終產品(pin)的(de)(de)機械強度(du)。團(tuan)塊的(de)(de)質量通(tong)常由所用(yong)原(yuan)料(liao)和(he)(he)粘合劑(ji)(ji)的(de)(de)類型以(yi)及與壓塊和(he)(he)活(huo)化(hua)有(you)關的(de)(de)操(cao)作的(de)(de)準確方法(fa)(fa)決定。

　　今天(tian)，我們介紹了(le)(le)不同的(de)活性炭(tan)壓成團(tuan)塊(kuai)的(de)方法。對(dui)煤的(de)壓塊(kuai)工(gong)藝進行了(le)(le)總結。早期有人提(ti)出了(le)(le)一(yi)個理論圖像，代(dai)表了(le)(le)焦炭(tan)壓塊(kuai)的(de)主要(yao)方面，將原料壓塊(kuai)轉化成成型焦炭(tan)。通常影響(xiang)煤磚(zhuan)特(te)性的(de)因(yin)素被評估。這里提(ti)出的(de)工(gong)作是更(geng)廣泛研(yan)究的(de)一(yi)部分，旨在(zai)開發(fa)適(shi)當(dang)的(de)方法來制備(bei)區域(yu)木纖維素材料（如木材、椰子(zi)殼和(he)水果殼）的(de)活性炭(tan)。并獲得(de)了(le)(le)由木質活性炭(tan)和(he)特(te)殊粘合劑制成的(de)活性炭(tan)塊(kuai)的(de)研(yan)究結果。為(wei)了(le)(le)比較，還使用了(le)(le)更(geng)傳統的(de)粘合劑，即石油衍生商(shang)業材料。

　　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。用于制備活性炭的木纖維素材料來自木材，一些常見的商(shang)品或廢木材。使用特殊的粘(zhan)合(he)材料作為粘(zhan)合(he)材料。選擇(ze)制備活性炭(tan)團塊的方法涉及幾個步驟。本文描述(shu)的幾種替代(dai)方案(an)的分(fen)析(xi)總(zong)結(jie)如下(xia)。

　　材料準備

　　蒸餾不銹鋼(gang)反應(ying)器中碳化(hua)批量2000克木(mu)材。碳化(hua)包括將樣品從室(shi)溫加熱到773K，速率(lv)為1.4K / min，保持*終溫度2小時。蒸煮溫度由K型熱電偶和數字溫度控制器設置(zhi)和控制。獲得的產品，即(ji)碳，被(bei)粉碎篩(shai)分。收集和儲(chu)存(cun)兩個(ge)餾分：80目ASTM(0.18mm)另(ling)一(yi)個(ge)屏幕保留在80和20個(ge)眼睛(jing)ASTM(0.18至(zhi)0.85mm)篩(shai)之間(jian)。

　　團塊構造

　　在研碗中(zhong)測量的(de)(de)焦炭和(he)粘(zhan)合(he)劑(ji)混(hun)合(he)并(bing)將1g自(zi)制(zhi)液壓機中(zhong)的(de)(de)10個混(hun)合(he)物壓入mm ID在不銹鋼模具中(zhong)制(zhi)成壓塊(kuai)。塊(kuai)長(chang)約14mm。粘(zhan)合(he)劑(ji)：碳比為(wei)1:3和(he)1:4。施(shi)加的(de)(de)壓力(li)為(wei)140和(he)280MPa，持續6分鐘。測量、稱重和(he)儲存獲得的(de)(de)塊(kuai)。

　　熱處理和激活

　　將煤塊在(zai)300mm熱處理(li)和(he)(he)激(ji)活長不(bu)銹鋼反應(ying)器(qi)，其內徑(jing)為30mm，電(dian)烤箱加熱。K設置和(he)(he)控(kong)制(zhi)反應(ying)器(qi)溫(wen)度(du)的(de)熱電(dian)偶(ou)和(he)(he)數字(zi)溫(wen)度(du)控(kong)制(zhi)器(qi)。來自(zi)室溫(wen)的(de)5或(huo)(huo)15熱處理(li)K / min將團塊加熱到流動(dong)氮氣中選擇的(de)活化溫(wen)度(du)。1123或(huo)(huo)1153使用流動(dong)蒸汽作為活化劑(ji)K下一(yi)步是激(ji)活步驟(zou)(zou)。測(ce)試1和(he)(he)1.7g蒸汽/(g活化時間為105和(he)(he)150分鐘(zhong)。一(yi)旦發生(sheng)活化步驟(zou)(zou)，將反應(ying)器(qi)冷(leng)卻到流動(dong)氮氣中的(de)室溫(wen)。測(ce)量活化的(de)塊，稱重(zhong)。

　　固化

　　一些樣品(pin)在(zai)熱處理(li)和激(ji)活(huo)前也進行了固(gu)化(hua)。固(gu)化(hua)過程包(bao)括在(zai)473K的400mL / min熱處理(li)流氧2小時。

　　活性炭塊的表征

　　測(ce)量抗沖(chong)擊性(xing)和抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度作為團塊的力學性(xing)能。測(ce)量BET對表面性(xing)質進行評價。耐沖(chong)擊性(xing)是通(tong)過所(suo)謂的抗沖(chong)擊指數(IRI)為了(le)確定，該(gai)指數考慮了(le)從兩個靜止點(dian)反復下降(jiang)到(dao)混(hun)凝(ning)土地板的液滴數量和數量m高(gao)度，直到(dao)它(ta)破裂(lie)。剛性(xing)框架(jia)受控負載(zai)設(she)備(bei)約1Kgf(cm 2· s)-確定徑(jing)向壓(ya)縮(suo)的軸向抗壓(ya)強(qiang)(qiang)度和拉(la)伸(shen)強(qiang)(qiang)度。通(tong)過在77K 下的N 吸附(fu)測(ce)量，在NOVA 2200裝置中測(ce)定BET面積(ji)和孔體積(ji)。

　　由于表面性(xing)能和機械強(qiang)(qiang)度令人滿意(yi)，上(shang)述(shu)步驟制備的(de)活性(xing)炭(tan)具(ju)有上(shang)述(shu)步驟。通過(guo)增(zeng)加(jia)活化(hua)期間的(de)溫度和時間，熱(re)處理期間的(de)低(di)加(jia)熱(re)率，包(bao)括固化(hua)、更(geng)多(duo)的(de)粘合(he)劑和更(geng)大的(de)粒度，如(ru)BET面積。在(zai)過(guo)直(zhi)徑壓(ya)(ya)縮(suo)的(de)抗沖擊指數、軸向抗壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度和，通過(guo)直(zhi)徑壓(ya)(ya)縮(suo)、軸向壓(ya)(ya)縮(suo)強(qiang)(qiang)度和拉伸強(qiang)(qiang)度確定了更(geng)好的(de)機械性(xing)能。