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如何制取高纯度粉状活性炭

来源 : 赌场导航娱乐 发布时间:2020-08-01 浏览

氯化锌法粉状活性炭因其固有的吸附特性,至今已广泛应用于医药、食品、化工、三废治理等领域,特别适用于液相吸附。

随着广大用户对活性炭的纯度提出的更高要求,在液相吸附过程中,如何制造出高纯度的活性炭,就是摆在我们活性炭厂家面前的一项刻不容缓的任务了。今天,赌城小编就来和大家分享下:高纯度粉状活性炭的制取方法。

高纯度粉状活性炭的制取方法为氯化锌法,氯化锌法粉状活性炭生产工艺流程为:工艺木屑+氯化锌溶液→浸渍或捏和→炭活化→回收氯化锌→酸洗→水洗→烘干→粉碎→包装→检验→成品。

总结多年生产经验,赌城活性炭厂家认为,影响活性炭纯度的因素主要有:原料规格、活化程度.漂洗方式、烘干设备、粉碎设备等。为了制取高纯度的活性炭,需要重视以下工作。

一、选用合格的木材(屑)作为原料

选用纯洁干净的原料,是获得高纯度活性炭的首要条件。受过污染的木材(如用过农药、施过木材防腐剂等)不宜作为生产原料。不干净的原料,需要进行预处理,以除去原料中的泥沙、铁屑等杂质。木材中的灰分含量,随树种、部位、树龄、土壤等而变化,一般在0.3~0.9%左右,而树皮中灰分达3~9%(表1)。因此 ,应尽量不用树皮作原料。

表1 树木不同部位的灰分含量(%)

树种 心材 边材 树皮
日本水青冈 0.8 0.5 8.7
水曲柳 1.1 0.6 5.4
日本冷杉 0.7 0.3 2.6
黑松 0.4 0.4 2.8
赤松 0.8 0.6 2.5

氯化锌活性炭生产中常用的原料是木屑,我们生产中要求工艺木屑的规格如下:

1、品种:松、杉、杂木屑;

2、粒度:6~40目;

3、纯度:不含泥沙、铁屑、树皮等杂质;

4、含水率:15~25%。

二、控制好活化温度与时间

活化程度对活性炭中灰分含量的影响比较大、活化温度过高、活化时间过长,会引起原料木屑的部分烧矢,导致活性炭中的灰分提高。因此,过分活化不但降低活性炭得率,而且由于活化放中灰分增加,会加大后处理难度。在保证活性炭吸附性能的前提下,应尽量降低活化温度,缩短活化时间。合适的活化温度为500~550℃,合适的活化时间为30~40分钟。

氯化锌法活性炭生产,由于受氯化锌高温挥发的影响,活化温度需要控制在600℃以内,这样就使得活性炭中灰分含量低于物理法活性炭,我们对几种活性炭灰分含量的实测结果如表2所示。

表2 不同活化方式所制活性炭的灰分含量

项目 氯化锌法 物理法
活化温度(℃) 500~600 850~950
灰分(%) 1.5~3.4 2.5~7.8

三、把好“漂洗除杂”关

如前所述,木材中含0.3~0.9%的灰分,在活化过程中,这些灰分都会转入活性炭中,含量可达3~9 %。因此活性炭需要进行酸煮、水洗操作,除去炭中的灰分、酸溶物、铁等杂质,以提高活性炭的纯度。酸洗、水洗应注意以下事项。

1、首先对活性炭进行除沙、除杂预处理,一般可用水冲洗的方法,沉淀除去活性炭中的泥沙、铁锌氧化物等。试验表明,经预处理的活性炭,其灰分含量比未经预处理的炭低0.5~1.5%。

2、酸溶物等杂质可以用氢氟酸、硝酸、盐酸或醋酸抽提,但氢氟酸使活性炭细孔结构发生变化,并促进活性炭表面氧化物的形成;硝酸会增加活性炭中的亚硝基盐类;醋酸处理效果较差。因此,生产上一般选用工业盐酸进行抽提。所用盐酸浓度为30~36%,添加量为炭量的10~30%。酸处理代表反应如下:

Fe2O3+6HCl→2FeC13+3H2O

CaO+2HCl→CaCl2+H2O

氯化物一般都是易溶化合物,一些氯化物溶解度(25℃;克/100克水)如下:MigC1,55;CaC1,83;BaCl,37;KC1,38;NaCI,36;FeC13,易溶。

3、酸溶物含量取决于酸煮的程度和均匀性。试验表明,酸煮所用蒸汽压力(指气液分离后的压力)在2千克以上,蒸煮温度保持在95~105℃以上,时间4~5小时之后,所得活性炭中杂质含量可达如下要求:灰分1.5%,酸溶物0.6%,总铁0.1%, 重金属0.005%,硫化物可达“无”。

4、由于高温活化时铁在活性炭中的骨架作用,活性炭表面氧化物对铁的吸附作用等,当活性炭中铁含量达到0.2%左右时,人们很难继续除铁。我们知道,Fe3+离子是很好的络合物形成体,它能同很多配位体形成络合物,这些铬离子都是配位体为六的八面体结构,具言一定的稳定性。因此,我们可在活性炭中添加某种化学药剂,与铁形成络合物,降低活性炭表面氧化物对其吸附力。这样,活性炭总铁含量可降到0.1%以下。

5、酸处理之后,活性炭要用60℃以上的热水反复洗涤,(氯化物溶解度随温度升高而加大),并不断搅拌,以洗去炭中的水溶性物质。需要经常检测洗涤水中的氯含量,避免水对活性炭的污染。

四、烘干设备和干燥介质的影响

烘干的目的是便于活性炭的贮存和运输。活性炭的烘干工艺有烟道气直接加热干燥和间接加热干燥两种。要生产高纯度的活性炭品种,需要采用间接加热干燥的方式,以免活性炭被烟道气污染。活性炭生产厂家一般采用外热式回转炉或平板炉来进行干燥操作,后者因生产能力小,多为小型企业所用。用回转炉干燥主要的缺点是由于炭与铁质炉壁直接接触,互相摩擦,从而增加炭中铁含量。因此,用回转炉烘干时需要十分注意操作。

五、粉碎设备的影晌

液相吸附所用活性炭都要进行粉碎,以提高吸附速度,减少活性炭用量。粉碎设备的选择,要特别注意铁质对炭的污染。如果活性炭与设备铁壁直接接触,必然会增高炭中的铁含量。为了避免此现象,我们在粉碎设备内衬满硬杂木,研磨体采用瓷质材料。

六、抓好生产环境的卫生工作

为了制取高纯度活性炭,除了注意上述事项外,还应重视生产环境的卫生工作。需要保证原料、半成品、成品在整个生产过程中的卫生与整洁。

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