Mitkä ovat rakeisen aktiivihiilen valmistusmenetelmät?

Rakeisen aktiivihiilen valmistusmenetelmät voidaan jakaa kahteen kategoriaan: 1) suora hiiliaktivointi ilman sideaineen lisäämistä; 2) sideaineen lisääminen hiilipitoisen esiasteen muotoilemiseksi ja sitten hiilen aktivointiprosessin suorittaminen.
Sideaineeton menetelmä
Rakeisen aktiivihiilen valmistus lisäämättä sideainetta voidaan jakaa kahteen tyyppiin: toinen on aktivoida suoraan tietyn muotoisia ja kokoisia luonnonpuuraaka-aineita amorfisen rakeisen aktiivihiilen saamiseksi; toinen on rakeisen aktiivihiilen valmistaminen itsemuovauksella kemiallisen aineen aktivointimenetelmällä lisäämättä sideainetta.
Abundant shaped natural wood plant raw materials, such as coconut shells, walnut shells, olive kernels and other fruit shells and kernels, can be directly used to prepare amorphous granular activated carbon by physical or chemical activation methods. Poinern et al. used macadamia shells as raw materials, firstly carried out high-temperature carbonization, and then combined with carbon dioxide activation method to prepare granular activated carbon, and explored the effect of activation temperature on the adsorption of gold by activated carbon. The results show that high-temperature activation is conducive to improving the gold absorption capacity of granular activated carbon. He Deliu and others invented the phosphoric acid method to produce wood amorphous granular activated carbon technology. Through pre-crushing, soaking, floating and low-temperature drying and carbonization of raw materials (mainly fruit shells and cores), products with high strength and adsorption capacity can be obtained after activation. The results show that the raw material particle size of 20 ~ 40 mesh is conducive to the penetration of the activator. Compared with the zinc chloride method, the strength of the amorphous carbon is improved, and the iodine value is >950 mg/g, B caramel color >100 % ja sen tuotantokustannukset alenevat 40 % verrattuna fysikaaliseen menetelmään.
Kemiallinen aktivointimenetelmä on lisätä tietty määrä kemikaaleja hiilipitoisiin raaka-aineisiin, vaivata ja pehmittää kokonaan tervan ja muiden liima- ja pehmittimien tuottamiseksi, ja se voidaan muodostaa ilman lisäsideaineiden lisäämistä. Valmistusmenetelmä suoritetaan yhdessä vaiheessa lämmittämällä hiiliaktivointi. Rakeisen aktiivihiilen valmistukseen käytetyt kemialliset aineet ovat pääasiassa ZnCl2, H3PO4, KOH, NaOH, H2SO4, CaCl2, K2CO3 jne. Eri kemiallisilla aktivaattoreilla on erilaiset raaka-aineiden aktivointimekanismit.
Sideainemenetelmä
Sideaineiden lisäämisellä pyritään pääasiassa ratkaisemaan ongelmat, jotka liittyvät itse raaka-aineiden tarttumattomuuteen, vaikeasti muotoiltaviin sekä epätyydyttävään tuotteen lujuuteen ja pinnan sileyteen muotoiltua aktiivihiiltä valmistettaessa. Sideaineiden tyyppi ja määrä vaikuttavat suuresti aktiivihiilen lujuuteen ja adsorptiokykyyn. Sideaineiden lisääminen usein tukkii osan rakeisen aktiivihiilen huokosista, mikä lisää mekaanista lujuutta ja heikentää sen adsorptiokykyä. Yleisiä sideaineita ovat kivihiiliterva, tärkkelys, puuterva, sulfiittimassan jäteneste, savi, jätemelassi, karboksimetyyliselluloosa, hartsit jne.
Kivihiilen etuna on korkea hiilipitoisuus, rikkaat resurssit ja alhainen hinta, ja sitä käytetään laajalti raaka-aineena rakeisen aktiivihiilen valmistuksessa. Tällä hetkellä kivihiilipohjaisen rakeisen aktiivihiilen valmistukseen käytettävä raakahiili on tarttumatonta ja heikosti tarttuvaa hiiltä, ​​kuten antrasiittia, heikosti tahmeaa kivihiiltä, ​​ruskohiiltä jne. Sen vuoksi raakaan on lisättävä tietty määrä sideainetta. hiiltä puristaaksesi sen muotoon. Koska kivihiilitervalla on korkea asfalttipitoisuus ja vahva sitoutumiskyky kivihiilijauheeseen, suurin osa maani kivihiilipohjaisista aktiivihiilitehtaista käyttää kivihiilitervaa sideaineena. Du Yaping et ai. käytti kivihiilitervaa öljypohjaisen rakeisen aktiivihiilen sideaineena, sekoitti sitä antrasiitin kanssa, suulakepuristi ja aktivoi sen, jolloin saatiin rakeista aktiivihiiltä, ​​jolla on korkea mekaaninen lujuus ja kehittyneet mikrohuokoset, jota voidaan käyttää adsorbenttina ilman tai veden puhdistamiseen .
Kivihiilen raaka-aineiden lisäksi tutkijat ovat tehneet paljon tutkimusta myös rakeisen aktiivihiilen valmistamisesta puuraaka-aineista ja muista raaka-aineista. Xia Hongying et ai. käytettiin tupakkajätettä raaka-aineena ja puutervaa komposiittisideaineena ja valmistettiin rakeista aktiivihiiltä höyryllä ja hiilidioksidiaktivointimenetelmillä. Tulokset osoittivat, että 900 asteessa aktivoituna höyrymenetelmällä valmistettu rakeinen aktiivihiili oli mikrohuokoista, sen BET-ominaispinta-ala oli 1037 m2/g ja kokonaishuokostilavuus 0,8152 ml/g; hiilidioksidimenetelmällä valmistettu aktiivihiili oli myös mikrohuokoinen, ominaispinta-ala 947,81 m2/g ja kokonaishuokostilavuus 0,48 ml/g, mutta saanto oli korkeampi kuin höyrymenetelmällä.