生產活性炭團塊的(de)方法

　　由于(yu)其表(biao)面(mian)積(ji)、微孔結構、吸(xi)附能力高、表(biao)面(mian)活性(xing)高，活性(xing)炭是一種(zhong)獨特而通(tong)(tong)用(yong)的(de)吸(xi)附劑。它(ta)們用(yong)于(yu)食品和(he)化(hua)工、廢(fei)水處(chu)理(li)、溶劑回收、空(kong)氣(qi)污染控制和(he)濕(shi)冶金(jin)等(deng)各個領域。有些用(yong)途需要(yao)高機械強度和(he)良好的(de)吸(xi)附特性(xing)。該方法涉及(ji)用(yong)粘合劑材料混合和(he)壓制碳顆粒，通(tong)(tong)常(chang)會增加*終產品的(de)機械強度。團塊的(de)質量通(tong)(tong)常(chang)由所用(yong)原料和(he)粘合劑的(de)類型以及(ji)與壓塊和(he)活化(hua)有關的(de)操(cao)作的(de)準(zhun)確方法決定。

　　今天，我們介紹了不同的(de)(de)活(huo)性炭(tan)壓(ya)成團塊的(de)(de)方法(fa)。對煤的(de)(de)壓(ya)塊工(gong)藝進行了總結(jie)。早期有人提出了一個理論圖(tu)像，代表了焦(jiao)炭(tan)壓(ya)塊的(de)(de)主要(yao)方面(mian)，將原料(liao)(liao)壓(ya)塊轉(zhuan)化成成型焦(jiao)炭(tan)。通常影(ying)響(xiang)煤磚特性的(de)(de)因素(su)被評估。這里提出的(de)(de)工(gong)作是更廣泛研究的(de)(de)一部分，旨(zhi)在開發適當的(de)(de)方法(fa)來制(zhi)備區域木(mu)纖維素(su)材(cai)料(liao)(liao)（如木(mu)材(cai)、椰子殼(ke)和(he)(he)水果(guo)殼(ke)）的(de)(de)活(huo)性炭(tan)。并獲得了由木(mu)質(zhi)活(huo)性炭(tan)和(he)(he)特殊粘合(he)(he)劑(ji)制(zhi)成的(de)(de)活(huo)性炭(tan)塊的(de)(de)研究結(jie)果(guo)。為了比較(jiao)，還(huan)使用了更傳統的(de)(de)粘合(he)(he)劑(ji)，即石油衍生商業(ye)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)木纖維素材料(liao)(liao)來自木材，一(yi)些常見的(de)(de)(de)商(shang)品或廢木材。使用(yong)特(te)殊的(de)(de)(de)粘合材料(liao)(liao)作為粘合材料(liao)(liao)。選(xuan)擇制備活(huo)性炭(tan)團塊的(de)(de)(de)方法涉及幾個步驟。本文(wen)描述的(de)(de)(de)幾種(zhong)替代方案的(de)(de)(de)分析(xi)總結如下(xia)。

　　材料準備

　　蒸(zheng)餾不銹鋼反應器中碳(tan)(tan)化(hua)批量2000克木材。碳(tan)(tan)化(hua)包(bao)括將樣品從室(shi)溫加熱到773K，速率為1.4K / min，保持*終溫度2小時。蒸(zheng)煮溫度由K型熱電偶(ou)和(he)數字溫度控制(zhi)器設置和(he)控制(zhi)。獲得的(de)產品，即碳(tan)(tan)，被粉碎篩(shai)分。收集和(he)儲存(cun)兩個(ge)餾分：80目(mu)ASTM(0.18mm)另一個(ge)屏幕保留在80和(he)20個(ge)眼睛(jing)ASTM(0.18至0.85mm)篩(shai)之間。

　　團塊構造

　　在(zai)(zai)研碗中測量(liang)的(de)焦炭和(he)粘(zhan)合劑(ji)混合并將1g自制(zhi)液壓(ya)(ya)機(ji)中的(de)10個混合物壓(ya)(ya)入mm ID在(zai)(zai)不銹鋼(gang)模具中制(zhi)成壓(ya)(ya)塊(kuai)(kuai)。塊(kuai)(kuai)長(chang)約14mm。粘(zhan)合劑(ji)：碳(tan)比(bi)為(wei)1:3和(he)1:4。施加的(de)壓(ya)(ya)力為(wei)140和(he)280MPa，持續6分鐘(zhong)。測量(liang)、稱重和(he)儲(chu)存獲(huo)得的(de)塊(kuai)(kuai)。

　　熱處理和激活

　　將煤塊在300mm熱(re)(re)處理和(he)激活長不銹(xiu)鋼反應(ying)器(qi)，其內徑為30mm，電烤箱加熱(re)(re)。K設(she)置和(he)控制反應(ying)器(qi)溫(wen)(wen)度(du)的熱(re)(re)電偶和(he)數字(zi)溫(wen)(wen)度(du)控制器(qi)。來自(zi)室溫(wen)(wen)的5或(huo)15熱(re)(re)處理K / min將團塊加熱(re)(re)到流(liu)動(dong)(dong)氮氣(qi)中選擇的活化(hua)溫(wen)(wen)度(du)。1123或(huo)1153使用流(liu)動(dong)(dong)蒸汽(qi)作為活化(hua)劑K下一(yi)步(bu)是激活步(bu)驟。測試1和(he)1.7g蒸汽(qi)/(g活化(hua)時間為105和(he)150分鐘。一(yi)旦發(fa)生活化(hua)步(bu)驟，將反應(ying)器(qi)冷卻到流(liu)動(dong)(dong)氮氣(qi)中的室溫(wen)(wen)。測量活化(hua)的塊，稱重。

　　固化

　　一些樣(yang)品在(zai)熱處理和(he)激活前也進(jin)行(xing)了固(gu)化。固(gu)化過程包括在(zai)473K的400mL / min熱處理流氧2小時。

　　活性炭塊的表征

　　測(ce)(ce)量(liang)抗沖(chong)擊(ji)性(xing)和(he)抗壓強度(du)作(zuo)為團塊的(de)(de)力學性(xing)能(neng)。測(ce)(ce)量(liang)BET對表(biao)面性(xing)質進行評價。耐(nai)沖(chong)擊(ji)性(xing)是通過所謂的(de)(de)抗沖(chong)擊(ji)指數(shu)(IRI)為了(le)確(que)定，該指數(shu)考慮了(le)從兩個靜止點反(fan)復下降到混凝土地板的(de)(de)液滴(di)數(shu)量(liang)和(he)數(shu)量(liang)m高(gao)度(du)，直到它破裂。剛(gang)性(xing)框架受控(kong)負載設備約1Kgf(cm 2· s)-確(que)定徑向壓縮的(de)(de)軸向抗壓強度(du)和(he)拉伸強度(du)。通過在77K 下的(de)(de)N 吸附測(ce)(ce)量(liang)，在NOVA 2200裝置中測(ce)(ce)定BET面積(ji)和(he)孔體積(ji)。

　　由于表面性(xing)能和(he)(he)機械(xie)強度(du)(du)(du)令(ling)人滿意(yi)，上(shang)述步驟制(zhi)備的(de)(de)活性(xing)炭具有(you)上(shang)述步驟。通過增加(jia)活化期間(jian)的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)和(he)(he)時(shi)間(jian)，熱處理期間(jian)的(de)(de)低加(jia)熱率(lv)，包括固化、更多的(de)(de)粘合劑(ji)和(he)(he)更大的(de)(de)粒度(du)(du)(du)，如(ru)BET面積。在(zai)過直徑壓(ya)縮的(de)(de)抗沖擊指數(shu)、軸向(xiang)抗壓(ya)強度(du)(du)(du)和(he)(he)，通過直徑壓(ya)縮、軸向(xiang)壓(ya)縮強度(du)(du)(du)和(he)(he)拉伸強度(du)(du)(du)確定(ding)了更好的(de)(de)機械(xie)性(xing)能。