生產活性炭團塊的方法(fa)

　　由于其表(biao)面(mian)積、微孔結構、吸(xi)附能(neng)力高、表(biao)面(mian)活(huo)性高，活(huo)性炭是一種獨特而通(tong)用(yong)的(de)吸(xi)附劑。它們用(yong)于食品和化工、廢(fei)水處理、溶劑回收、空氣污染控制和濕冶金等各個(ge)領域。有些用(yong)途需要高機(ji)械強度(du)和良好的(de)吸(xi)附特性。該(gai)方(fang)法(fa)(fa)涉(she)及用(yong)粘合(he)劑材料混合(he)和壓制碳顆粒(li)，通(tong)常會(hui)增加*終產(chan)品的(de)機(ji)械強度(du)。團塊的(de)質(zhi)量通(tong)常由所(suo)用(yong)原料和粘合(he)劑的(de)類型以(yi)及與壓塊和活(huo)化有關(guan)的(de)操(cao)作的(de)準確方(fang)法(fa)(fa)決定。

　　今天，我們介紹了(le)(le)(le)不同的(de)(de)(de)活性炭(tan)壓成(cheng)團塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)方法。對煤的(de)(de)(de)壓塊(kuai)(kuai)(kuai)工(gong)藝進行了(le)(le)(le)總結。早期有人提出(chu)了(le)(le)(le)一個理論圖像(xiang)，代表(biao)了(le)(le)(le)焦炭(tan)壓塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)主要方面，將原料壓塊(kuai)(kuai)(kuai)轉化成(cheng)成(cheng)型焦炭(tan)。通常(chang)影(ying)響煤磚特性的(de)(de)(de)因素(su)被評(ping)估。這里提出(chu)的(de)(de)(de)工(gong)作是更廣泛研究的(de)(de)(de)一部分，旨在開發適當的(de)(de)(de)方法來制備區域木(mu)纖維素(su)材(cai)料（如木(mu)材(cai)、椰子殼(ke)和(he)水果殼(ke)）的(de)(de)(de)活性炭(tan)。并(bing)獲得(de)了(le)(le)(le)由木(mu)質(zhi)活性炭(tan)和(he)特殊(shu)粘合劑制成(cheng)的(de)(de)(de)活性炭(tan)塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)(de)(de)研究結果。為了(le)(le)(le)比較，還(huan)使用了(le)(le)(le)更傳統的(de)(de)(de)粘合劑，即石(shi)油衍生商(shang)業材(cai)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)木纖(xian)維素材(cai)料來(lai)自木材(cai)，一些常見的(de)商品或廢木材(cai)。使(shi)用特(te)殊的(de)粘(zhan)合(he)材(cai)料作(zuo)為粘(zhan)合(he)材(cai)料。選(xuan)擇(ze)制(zhi)備活性(xing)炭團塊的(de)方法涉(she)及幾個步驟。本文(wen)描述(shu)的(de)幾種替代方案的(de)分析總結如下(xia)。

　　材料準備

　　蒸(zheng)(zheng)餾(liu)不銹鋼(gang)反應器(qi)中碳(tan)(tan)化批(pi)量2000克木材(cai)。碳(tan)(tan)化包括將樣品從室溫加熱到773K，速率為1.4K / min，保持*終溫度(du)2小時(shi)。蒸(zheng)(zheng)煮溫度(du)由K型熱電偶(ou)和(he)數字溫度(du)控(kong)制器(qi)設置(zhi)和(he)控(kong)制。獲得的(de)產品，即(ji)碳(tan)(tan)，被粉碎篩(shai)分(fen)(fen)。收集和(he)儲存兩(liang)個餾(liu)分(fen)(fen)：80目ASTM(0.18mm)另(ling)一個屏幕保留在(zai)80和(he)20個眼睛(jing)ASTM(0.18至0.85mm)篩(shai)之間。

　　團塊構造

　　在(zai)研(yan)碗中(zhong)測(ce)(ce)量的(de)焦炭和粘合(he)(he)劑混(hun)合(he)(he)并將1g自制液壓機中(zhong)的(de)10個混(hun)合(he)(he)物壓入mm ID在(zai)不(bu)銹(xiu)鋼模具中(zhong)制成壓塊。塊長約14mm。粘合(he)(he)劑：碳比為1:3和1:4。施加的(de)壓力為140和280MPa，持(chi)續6分鐘。測(ce)(ce)量、稱(cheng)重和儲存(cun)獲得(de)的(de)塊。

　　熱處理和激活

　　將(jiang)(jiang)煤塊(kuai)在300mm熱(re)處(chu)理(li)和(he)激活(huo)(huo)(huo)長不銹鋼(gang)反應(ying)(ying)器(qi)，其內徑(jing)為(wei)30mm，電烤箱加(jia)熱(re)。K設置和(he)控(kong)制(zhi)反應(ying)(ying)器(qi)溫(wen)度的熱(re)電偶和(he)數字溫(wen)度控(kong)制(zhi)器(qi)。來自室溫(wen)的5或(huo)15熱(re)處(chu)理(li)K / min將(jiang)(jiang)團塊(kuai)加(jia)熱(re)到流(liu)動(dong)(dong)氮氣中選擇的活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)溫(wen)度。1123或(huo)1153使用流(liu)動(dong)(dong)蒸(zheng)汽(qi)作為(wei)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)劑K下一步(bu)是激活(huo)(huo)(huo)步(bu)驟(zou)(zou)。測試1和(he)1.7g蒸(zheng)汽(qi)/(g活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)時(shi)間為(wei)105和(he)150分鐘。一旦發生活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)步(bu)驟(zou)(zou)，將(jiang)(jiang)反應(ying)(ying)器(qi)冷(leng)卻到流(liu)動(dong)(dong)氮氣中的室溫(wen)。測量活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)的塊(kuai)，稱(cheng)重。

　　固化

　　一些樣(yang)品在(zai)熱處理和激(ji)活前也進行了固化。固化過程(cheng)包括在(zai)473K的(de)400mL / min熱處理流氧2小時。

　　活性炭塊的表征

　　測量(liang)(liang)抗(kang)(kang)沖(chong)擊性(xing)和(he)抗(kang)(kang)壓(ya)強度作為(wei)團塊的(de)(de)力學性(xing)能。測量(liang)(liang)BET對表(biao)面性(xing)質進行(xing)評價(jia)。耐沖(chong)擊性(xing)是通過(guo)所謂的(de)(de)抗(kang)(kang)沖(chong)擊指數(IRI)為(wei)了(le)確定(ding)，該指數考慮了(le)從兩個靜止(zhi)點反復下(xia)降到混凝土地板的(de)(de)液滴(di)數量(liang)(liang)和(he)數量(liang)(liang)m高度，直(zhi)到它破裂。剛(gang)性(xing)框架受控(kong)負載設備(bei)約(yue)1Kgf(cm 2· s)-確定(ding)徑(jing)向壓(ya)縮(suo)的(de)(de)軸向抗(kang)(kang)壓(ya)強度和(he)拉伸強度。通過(guo)在(zai)77K 下(xia)的(de)(de)N 吸(xi)附測量(liang)(liang)，在(zai)NOVA 2200裝置中測定(ding)BET面積和(he)孔(kong)體積。

　　由于表面(mian)性能和(he)機械強(qiang)度(du)(du)令人滿意，上述(shu)步(bu)驟制(zhi)備的(de)活(huo)性炭具有上述(shu)步(bu)驟。通過增加(jia)活(huo)化(hua)期(qi)間(jian)(jian)(jian)的(de)溫度(du)(du)和(he)時(shi)間(jian)(jian)(jian)，熱處理期(qi)間(jian)(jian)(jian)的(de)低加(jia)熱率，包括(kuo)固化(hua)、更多(duo)的(de)粘合劑和(he)更大的(de)粒度(du)(du)，如BET面(mian)積。在過直(zhi)徑壓(ya)縮(suo)的(de)抗(kang)沖擊(ji)指數、軸(zhou)向(xiang)抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)和(he)，通過直(zhi)徑壓(ya)縮(suo)、軸(zhou)向(xiang)壓(ya)縮(suo)強(qiang)度(du)(du)和(he)拉伸強(qiang)度(du)(du)確定了更好的(de)機械性能。