生(sheng)產活性(xing)炭團塊的方法

　　由于(yu)其(qi)表面積、微孔結構、吸(xi)附能力(li)高、表面活性(xing)高，活性(xing)炭是(shi)一種獨特(te)而通(tong)(tong)用(yong)的(de)吸(xi)附劑(ji)。它們用(yong)于(yu)食品(pin)和(he)(he)化(hua)工、廢(fei)水處理、溶劑(ji)回收、空(kong)氣污染控(kong)制(zhi)和(he)(he)濕(shi)冶金等(deng)各個領域。有些用(yong)途需要高機械強度和(he)(he)良好(hao)的(de)吸(xi)附特(te)性(xing)。該方法涉及(ji)用(yong)粘(zhan)(zhan)合(he)(he)劑(ji)材料(liao)混(hun)合(he)(he)和(he)(he)壓(ya)制(zhi)碳顆粒，通(tong)(tong)常(chang)會增(zeng)加(jia)*終產品(pin)的(de)機械強度。團(tuan)塊(kuai)的(de)質量通(tong)(tong)常(chang)由所用(yong)原料(liao)和(he)(he)粘(zhan)(zhan)合(he)(he)劑(ji)的(de)類型以及(ji)與壓(ya)塊(kuai)和(he)(he)活化(hua)有關的(de)操作的(de)準確(que)方法決定。

　　今天(tian)，我(wo)們介紹(shao)了(le)(le)(le)不同(tong)的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)壓(ya)成團(tuan)塊的(de)(de)方法。對煤(mei)的(de)(de)壓(ya)塊工藝(yi)進行了(le)(le)(le)總(zong)結。早期有(you)人(ren)提出(chu)了(le)(le)(le)一(yi)個理論圖像，代表了(le)(le)(le)焦炭(tan)壓(ya)塊的(de)(de)主要方面，將(jiang)原料(liao)壓(ya)塊轉化(hua)成成型(xing)焦炭(tan)。通常影響煤(mei)磚特(te)性(xing)(xing)的(de)(de)因素(su)(su)被評估。這里(li)提出(chu)的(de)(de)工作是更廣泛(fan)研(yan)究(jiu)的(de)(de)一(yi)部(bu)分，旨在開發適當的(de)(de)方法來制備區域(yu)木(mu)纖維素(su)(su)材(cai)料(liao)（如木(mu)材(cai)、椰子(zi)殼和(he)水果殼）的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。并獲得了(le)(le)(le)由木(mu)質活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)特(te)殊粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)制成的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)塊的(de)(de)研(yan)究(jiu)結果。為了(le)(le)(le)比較(jiao)，還使(shi)用了(le)(le)(le)更傳統(tong)的(de)(de)粘(zhan)合(he)(he)劑(ji)，即(ji)石油(you)衍生商業材(cai)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。用于制備活性炭的木(mu)纖維素材料來自木(mu)材，一(yi)些常見的商品或廢木(mu)材。使(shi)用特殊的粘(zhan)合材料作(zuo)為粘(zhan)合材料。選(xuan)擇(ze)制備(bei)活性炭團(tuan)塊(kuai)的方法涉及幾(ji)個(ge)步驟。本文描(miao)述的幾(ji)種替代(dai)方案的分析總結如下。

　　材料準備

　　蒸(zheng)餾不銹鋼反應器(qi)中碳(tan)化批量2000克木(mu)材。碳(tan)化包括將樣(yang)品從室溫(wen)加熱到773K，速率(lv)為1.4K / min，保(bao)持*終溫(wen)度(du)(du)2小時。蒸(zheng)煮溫(wen)度(du)(du)由(you)K型(xing)熱電偶和(he)數字溫(wen)度(du)(du)控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)設置和(he)控(kong)制(zhi)(zhi)。獲得(de)的產品，即(ji)碳(tan)，被(bei)粉碎篩分。收集(ji)和(he)儲存兩個餾分：80目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(zhi)間。

　　團塊構造

　　在研碗中測量的(de)(de)焦(jiao)炭和粘(zhan)合(he)劑混(hun)合(he)并將1g自制液壓(ya)機中的(de)(de)10個(ge)混(hun)合(he)物壓(ya)入(ru)mm ID在不(bu)銹鋼模具中制成壓(ya)塊(kuai)(kuai)。塊(kuai)(kuai)長約14mm。粘(zhan)合(he)劑：碳(tan)比(bi)為(wei)1:3和1:4。施加的(de)(de)壓(ya)力為(wei)140和280MPa，持續(xu)6分鐘。測量、稱(cheng)重和儲存獲得的(de)(de)塊(kuai)(kuai)。

　　熱處理和激活

　　將煤塊(kuai)在300mm熱(re)處(chu)(chu)理(li)和激活(huo)長不(bu)銹鋼反(fan)(fan)應器(qi)，其(qi)內(nei)徑為(wei)30mm，電烤(kao)箱加(jia)熱(re)。K設置和控制反(fan)(fan)應器(qi)溫度的熱(re)電偶(ou)和數字溫度控制器(qi)。來自(zi)室(shi)溫的5或(huo)(huo)15熱(re)處(chu)(chu)理(li)K / min將團塊(kuai)加(jia)熱(re)到流(liu)動氮(dan)(dan)氣中選擇的活(huo)化(hua)溫度。1123或(huo)(huo)1153使用流(liu)動蒸(zheng)汽作(zuo)為(wei)活(huo)化(hua)劑K下一(yi)(yi)步(bu)是(shi)激活(huo)步(bu)驟。測(ce)(ce)試1和1.7g蒸(zheng)汽/(g活(huo)化(hua)時(shi)間為(wei)105和150分鐘。一(yi)(yi)旦發(fa)生活(huo)化(hua)步(bu)驟，將反(fan)(fan)應器(qi)冷卻到流(liu)動氮(dan)(dan)氣中的室(shi)溫。測(ce)(ce)量活(huo)化(hua)的塊(kuai)，稱重。

　　固化

　　一些(xie)樣品在熱處理和(he)激活(huo)前也進行了固(gu)化。固(gu)化過程包括(kuo)在473K的400mL / min熱處理流氧2小時。

　　活性炭塊的表征

　　測量(liang)抗沖擊(ji)(ji)性和(he)抗壓(ya)強度(du)作為團塊的(de)力學(xue)性能(neng)。測量(liang)BET對表面性質進行評價(jia)。耐沖擊(ji)(ji)性是通(tong)過(guo)所(suo)謂(wei)的(de)抗沖擊(ji)(ji)指數(shu)(IRI)為了確定，該指數(shu)考(kao)慮了從(cong)兩個靜(jing)止(zhi)點反復下降(jiang)到(dao)混凝(ning)土地板的(de)液滴數(shu)量(liang)和(he)數(shu)量(liang)m高度(du)，直到(dao)它破(po)裂(lie)。剛性框架受控負載(zai)設(she)備約1Kgf(cm 2· s)-確定徑(jing)向(xiang)壓(ya)縮的(de)軸向(xiang)抗壓(ya)強度(du)和(he)拉伸強度(du)。通(tong)過(guo)在(zai)77K 下的(de)N 吸附測量(liang)，在(zai)NOVA 2200裝置(zhi)中測定BET面積(ji)和(he)孔體(ti)積(ji)。

　　由(you)于表面(mian)性能(neng)和(he)(he)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)令人滿(man)意(yi)，上(shang)述步驟(zou)制備的(de)活(huo)性炭具有上(shang)述步驟(zou)。通過(guo)增加活(huo)化(hua)期(qi)間的(de)溫度(du)和(he)(he)時間，熱處理期(qi)間的(de)低加熱率，包(bao)括固化(hua)、更多的(de)粘合劑(ji)和(he)(he)更大(da)的(de)粒度(du)，如BET面(mian)積。在(zai)過(guo)直徑壓縮(suo)的(de)抗(kang)沖(chong)擊指(zhi)數、軸向抗(kang)壓強(qiang)度(du)和(he)(he)，通過(guo)直徑壓縮(suo)、軸向壓縮(suo)強(qiang)度(du)和(he)(he)拉(la)伸強(qiang)度(du)確定了更好(hao)的(de)機(ji)械(xie)性能(neng)。