生產(chan)活性炭(tan)團塊(kuai)的方法(fa)

　　由(you)于(yu)其表(biao)面積、微孔結構、吸附能力高(gao)、表(biao)面活(huo)(huo)性(xing)高(gao)，活(huo)(huo)性(xing)炭是(shi)一種(zhong)獨特而通(tong)用(yong)的(de)(de)吸附劑。它們用(yong)于(yu)食品(pin)和(he)化(hua)工、廢水處理、溶劑回收、空(kong)氣(qi)污染控(kong)制(zhi)和(he)濕冶金等(deng)各個(ge)領域(yu)。有些用(yong)途需要高(gao)機(ji)械強度和(he)良好(hao)的(de)(de)吸附特性(xing)。該方法涉(she)及用(yong)粘合劑材(cai)料混(hun)合和(he)壓制(zhi)碳(tan)顆(ke)粒，通(tong)常會(hui)增加*終產品(pin)的(de)(de)機(ji)械強度。團(tuan)塊(kuai)的(de)(de)質量通(tong)常由(you)所用(yong)原(yuan)料和(he)粘合劑的(de)(de)類型以及與壓塊(kuai)和(he)活(huo)(huo)化(hua)有關的(de)(de)操(cao)作的(de)(de)準確方法決(jue)定。

　　今天(tian)，我們介紹了(le)(le)不同的(de)(de)活(huo)(huo)性炭壓(ya)(ya)成團塊的(de)(de)方法(fa)(fa)。對煤的(de)(de)壓(ya)(ya)塊工藝進(jin)行了(le)(le)總結。早期有人(ren)提(ti)出了(le)(le)一個(ge)理論圖(tu)像，代表了(le)(le)焦(jiao)炭壓(ya)(ya)塊的(de)(de)主(zhu)要(yao)方面，將原料壓(ya)(ya)塊轉化成成型焦(jiao)炭。通常影響煤磚特(te)性的(de)(de)因素(su)被(bei)評估。這里(li)提(ti)出的(de)(de)工作(zuo)是更廣泛(fan)研(yan)究(jiu)的(de)(de)一部分(fen)，旨在(zai)開(kai)發適(shi)當的(de)(de)方法(fa)(fa)來(lai)制備區域木纖維(wei)素(su)材(cai)料（如木材(cai)、椰子(zi)殼和水果(guo)殼）的(de)(de)活(huo)(huo)性炭。并獲得了(le)(le)由木質活(huo)(huo)性炭和特(te)殊粘合劑制成的(de)(de)活(huo)(huo)性炭塊的(de)(de)研(yan)究(jiu)結果(guo)。為了(le)(le)比較，還(huan)使用了(le)(le)更傳(chuan)統的(de)(de)粘合劑，即石油衍(yan)生商業材(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)(de)(de)木纖維素材料(liao)來(lai)自(zi)木材，一些常見的(de)(de)(de)商品或廢木材。使用(yong)特殊的(de)(de)(de)粘(zhan)合(he)材料(liao)作為粘(zhan)合(he)材料(liao)。選擇制備(bei)活性炭團塊(kuai)的(de)(de)(de)方(fang)法涉及幾個步驟。本文描述的(de)(de)(de)幾種替(ti)代方(fang)案(an)的(de)(de)(de)分析總結如(ru)下。

　　材料準備

　　蒸(zheng)餾(liu)(liu)不銹鋼反(fan)應器中碳化批量2000克木(mu)材。碳化包括將樣品從室溫加熱到(dao)773K，速率為1.4K / min，保持*終溫度2小時。蒸(zheng)煮溫度由K型熱電偶和(he)數字溫度控(kong)制器設置和(he)控(kong)制。獲得的產(chan)品，即碳，被粉碎篩(shai)分。收集(ji)和(he)儲存(cun)兩個(ge)餾(liu)(liu)分：80目ASTM(0.18mm)另一個(ge)屏幕保留在80和(he)20個(ge)眼睛ASTM(0.18至(zhi)0.85mm)篩(shai)之間。

　　團塊構造

　　在(zai)(zai)研(yan)碗中測量的焦炭和(he)(he)粘合(he)劑(ji)混(hun)(hun)合(he)并將1g自制(zhi)液壓(ya)機(ji)中的10個混(hun)(hun)合(he)物壓(ya)入mm ID在(zai)(zai)不銹鋼模具中制(zhi)成壓(ya)塊(kuai)。塊(kuai)長約14mm。粘合(he)劑(ji)：碳比為1:3和(he)(he)1:4。施加的壓(ya)力(li)為140和(he)(he)280MPa，持續(xu)6分鐘。測量、稱重和(he)(he)儲存獲得的塊(kuai)。

　　熱處理和激活

　　將煤塊(kuai)在300mm熱處理(li)(li)和(he)激活(huo)(huo)(huo)長不銹鋼反應(ying)器(qi)，其內徑為30mm，電烤箱(xiang)加(jia)熱。K設置和(he)控(kong)制(zhi)反應(ying)器(qi)溫度的熱電偶和(he)數(shu)字溫度控(kong)制(zhi)器(qi)。來自(zi)室(shi)溫的5或15熱處理(li)(li)K / min將團塊(kuai)加(jia)熱到流動氮氣中(zhong)選擇的活(huo)(huo)(huo)化溫度。1123或1153使用流動蒸(zheng)汽作為活(huo)(huo)(huo)化劑K下(xia)一(yi)步是激活(huo)(huo)(huo)步驟。測(ce)試1和(he)1.7g蒸(zheng)汽/(g活(huo)(huo)(huo)化時間(jian)為105和(he)150分鐘。一(yi)旦(dan)發(fa)生活(huo)(huo)(huo)化步驟，將反應(ying)器(qi)冷卻到流動氮氣中(zhong)的室(shi)溫。測(ce)量活(huo)(huo)(huo)化的塊(kuai)，稱重。

　　固化

　　一(yi)些樣品(pin)在熱處(chu)理和激活前也(ye)進行了(le)固化。固化過程(cheng)包(bao)括在473K的400mL / min熱處(chu)理流氧2小時(shi)。

　　活性炭塊的表征

　　測(ce)量(liang)(liang)(liang)抗(kang)(kang)沖(chong)擊(ji)性和抗(kang)(kang)壓強度(du)作(zuo)為團塊(kuai)的力學性能。測(ce)量(liang)(liang)(liang)BET對表面性質進(jin)行評(ping)價。耐沖(chong)擊(ji)性是(shi)通(tong)過(guo)所謂(wei)的抗(kang)(kang)沖(chong)擊(ji)指數(shu)(IRI)為了(le)確(que)定，該指數(shu)考慮了(le)從(cong)兩(liang)個靜止(zhi)點反(fan)復下(xia)降到(dao)混凝土地板的液滴數(shu)量(liang)(liang)(liang)和數(shu)量(liang)(liang)(liang)m高度(du)，直到(dao)它(ta)破裂。剛性框(kuang)架受控負載設備(bei)約1Kgf(cm 2· s)-確(que)定徑(jing)向壓縮的軸向抗(kang)(kang)壓強度(du)和拉(la)伸強度(du)。通(tong)過(guo)在77K 下(xia)的N 吸附測(ce)量(liang)(liang)(liang)，在NOVA 2200裝置中測(ce)定BET面積和孔體積。

　　由于表面(mian)性能和(he)機械(xie)強(qiang)(qiang)度(du)令人滿意，上述步驟制備的(de)(de)(de)活性炭(tan)具有上述步驟。通過(guo)(guo)增加(jia)(jia)活化期(qi)間(jian)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)和(he)時間(jian)，熱處理(li)期(qi)間(jian)的(de)(de)(de)低(di)加(jia)(jia)熱率，包括固化、更多的(de)(de)(de)粘(zhan)合劑和(he)更大的(de)(de)(de)粒(li)度(du)，如BET面(mian)積(ji)。在過(guo)(guo)直(zhi)徑(jing)壓縮(suo)的(de)(de)(de)抗(kang)沖擊指數、軸(zhou)向抗(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)和(he)，通過(guo)(guo)直(zhi)徑(jing)壓縮(suo)、軸(zhou)向壓縮(suo)強(qiang)(qiang)度(du)和(he)拉伸(shen)強(qiang)(qiang)度(du)確(que)定了(le)更好的(de)(de)(de)機械(xie)性能。