生產活(huo)性(xing)炭團塊(kuai)的方法

　　由于其(qi)表(biao)面積、微孔結構、吸附(fu)能力高(gao)、表(biao)面活性高(gao)，活性炭是(shi)一種獨特而通(tong)用的(de)吸附(fu)劑(ji)(ji)。它們用于食品和(he)(he)(he)化工(gong)、廢水處理、溶劑(ji)(ji)回收、空氣污(wu)染控制(zhi)和(he)(he)(he)濕冶金等各個領(ling)域。有些用途需(xu)要高(gao)機(ji)械(xie)強度和(he)(he)(he)良好(hao)的(de)吸附(fu)特性。該(gai)方法涉及用粘合(he)劑(ji)(ji)材(cai)料混合(he)和(he)(he)(he)壓(ya)制(zhi)碳顆粒，通(tong)常(chang)(chang)會(hui)增加*終產品的(de)機(ji)械(xie)強度。團塊的(de)質量(liang)通(tong)常(chang)(chang)由所用原料和(he)(he)(he)粘合(he)劑(ji)(ji)的(de)類型以及與壓(ya)塊和(he)(he)(he)活化有關的(de)操作的(de)準確方法決(jue)定。

　　今天，我們介(jie)紹了(le)(le)不同的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)壓(ya)成團塊(kuai)的(de)(de)(de)方(fang)法。對煤(mei)(mei)的(de)(de)(de)壓(ya)塊(kuai)工(gong)藝進行了(le)(le)總(zong)結(jie)(jie)。早期有人提(ti)出了(le)(le)一個理(li)論(lun)圖像，代表了(le)(le)焦(jiao)炭(tan)壓(ya)塊(kuai)的(de)(de)(de)主要方(fang)面，將原(yuan)料(liao)壓(ya)塊(kuai)轉化成成型焦(jiao)炭(tan)。通常影(ying)響煤(mei)(mei)磚特性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)因素被評估。這里提(ti)出的(de)(de)(de)工(gong)作是更(geng)廣泛研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)一部分，旨在開(kai)發(fa)適當的(de)(de)(de)方(fang)法來制備(bei)區(qu)域木纖維素材料(liao)（如(ru)木材、椰子殼(ke)和水果殼(ke)）的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)。并獲(huo)得了(le)(le)由(you)木質活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)和特殊粘(zhan)合劑制成的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)塊(kuai)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)結(jie)(jie)果。為了(le)(le)比較，還使用了(le)(le)更(geng)傳統的(de)(de)(de)粘(zhan)合劑，即(ji)石油(you)衍(yan)生商業材料(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)木纖維素材(cai)料(liao)(liao)來自木材(cai)，一些常見的(de)(de)商品或廢木材(cai)。使(shi)用特殊的(de)(de)粘合材(cai)料(liao)(liao)作為(wei)粘合材(cai)料(liao)(liao)。選(xuan)擇制備活性炭團(tuan)塊的(de)(de)方法(fa)涉及幾(ji)個(ge)步驟。本文描(miao)述的(de)(de)幾(ji)種替代方案的(de)(de)分析總結(jie)如下。

　　材料準備

　　蒸(zheng)餾(liu)不(bu)銹鋼反(fan)應(ying)器中(zhong)碳化(hua)批量2000克(ke)木材。碳化(hua)包括將樣(yang)品(pin)從室溫(wen)加熱到773K，速率(lv)為1.4K / min，保(bao)持*終溫(wen)度2小時。蒸(zheng)煮溫(wen)度由K型熱電偶和數字溫(wen)度控制(zhi)器設置和控制(zhi)。獲(huo)得的(de)產品(pin)，即碳，被粉碎篩分(fen)(fen)。收集和儲存兩(liang)個餾(liu)分(fen)(fen)：80目ASTM(0.18mm)另一個屏(ping)幕保(bao)留在80和20個眼睛ASTM(0.18至(zhi)0.85mm)篩之(zhi)間。

　　團塊構造

　　在研碗中測量的(de)焦(jiao)炭和(he)粘合劑混合并將(jiang)1g自制液壓機中的(de)10個(ge)混合物(wu)壓入mm ID在不銹鋼(gang)模具中制成壓塊。塊長約14mm。粘合劑：碳比(bi)為1:3和(he)1:4。施加的(de)壓力為140和(he)280MPa，持(chi)續6分鐘。測量、稱重和(he)儲存(cun)獲得的(de)塊。

　　熱處理和激活

　　將(jiang)煤塊在300mm熱(re)處理(li)和(he)(he)激活長不(bu)銹鋼反(fan)應器(qi)，其內(nei)徑為30mm，電(dian)烤箱(xiang)加熱(re)。K設置和(he)(he)控(kong)制(zhi)(zhi)反(fan)應器(qi)溫(wen)度的(de)熱(re)電(dian)偶(ou)和(he)(he)數字溫(wen)度控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)。來自室(shi)溫(wen)的(de)5或(huo)15熱(re)處理(li)K / min將(jiang)團塊加熱(re)到流(liu)動(dong)氮氣中選擇的(de)活化(hua)(hua)溫(wen)度。1123或(huo)1153使用(yong)流(liu)動(dong)蒸汽作為活化(hua)(hua)劑K下(xia)一步是激活步驟。測試(shi)1和(he)(he)1.7g蒸汽/(g活化(hua)(hua)時間(jian)為105和(he)(he)150分鐘。一旦發生活化(hua)(hua)步驟，將(jiang)反(fan)應器(qi)冷卻到流(liu)動(dong)氮氣中的(de)室(shi)溫(wen)。測量活化(hua)(hua)的(de)塊，稱重。

　　固化

　　一些(xie)樣品在熱處(chu)理和激(ji)活(huo)前(qian)也進行了固(gu)化。固(gu)化過程包括(kuo)在473K的400mL / min熱處(chu)理流氧(yang)2小(xiao)時。

　　活性炭塊的表征

　　測(ce)量(liang)抗(kang)沖(chong)擊性(xing)(xing)和(he)(he)抗(kang)壓(ya)(ya)(ya)強度作為團塊的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)。測(ce)量(liang)BET對表面(mian)(mian)性(xing)(xing)質(zhi)進行評價。耐沖(chong)擊性(xing)(xing)是通過所謂的(de)(de)(de)抗(kang)沖(chong)擊指(zhi)數(IRI)為了確(que)定，該指(zhi)數考慮了從兩個靜止點反復下降到(dao)混凝(ning)土(tu)地板的(de)(de)(de)液滴數量(liang)和(he)(he)數量(liang)m高度，直到(dao)它破裂。剛性(xing)(xing)框架(jia)受控負(fu)載設備(bei)約1Kgf(cm 2· s)-確(que)定徑(jing)向壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)的(de)(de)(de)軸向抗(kang)壓(ya)(ya)(ya)強度和(he)(he)拉(la)伸(shen)強度。通過在77K 下的(de)(de)(de)N 吸附測(ce)量(liang)，在NOVA 2200裝置中測(ce)定BET面(mian)(mian)積和(he)(he)孔體積。

　　由于表面性(xing)能和(he)機械(xie)強(qiang)(qiang)度令人(ren)滿意，上述步驟制備的活(huo)性(xing)炭具(ju)有上述步驟。通過增(zeng)加活(huo)化期(qi)間(jian)的溫度和(he)時間(jian)，熱(re)處理期(qi)間(jian)的低(di)加熱(re)率，包括(kuo)固化、更多的粘合劑和(he)更大的粒度，如BET面積。在過直徑(jing)壓(ya)縮的抗(kang)沖擊指(zhi)數、軸向(xiang)抗(kang)壓(ya)強(qiang)(qiang)度和(he)，通過直徑(jing)壓(ya)縮、軸向(xiang)壓(ya)縮強(qiang)(qiang)度和(he)拉伸(shen)強(qiang)(qiang)度確定了更好的機械(xie)性(xing)能。