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無煙煤濾料的活化過程和目的

發(fā)布時間：2018-07-19 09:30文章來源：小張

活化的目的是為了把無煙煤濾料炭內部的孔打通和擴大，增加活性炭比表面積，比如，活化前的活性炭比表面積僅有200-400m2/g，而通過活化后比表面積可能達到1000m2/g。炭化就是將原料加熱，預先除去其中的揮發(fā)成分，原料中有機物發(fā)生熱分解。釋放出水蒸氣、CO、CO2、H2等氣體，而留下大最殘余炭化物，炭化物的吸附能力低，這是由于炭中含有一部分碳氫化合物、細孔容積小以及細孔被堵塞等原因所致。炭化過程分為400℃以下的一次分解反應，400-700℃的氧鍵斷裂反應，700-1000℃的脫氧反應等三個反應階段，原料無論是鏈狀分子物質還是芳香族分子物質，經過上述三個反應階段獲得類似縮合苯環(huán)平面狀分子而形成二維網狀結構的炭化物。

這時炭是無定型的，在高溫下會重新集合為微晶型結構，微晶型結構的多少與原材料及炭化溫度有關。物理活化階段通常包括三個階段：在大約900℃下，把炭暴露在氧化性氣體介質中，進行處理而構成活化的第一階段，除去被吸附質并使被堵寒的細孔開放，進一步活化，使原來的細孔和通路擴大；隨后，在碳質結構中反應性能高的部分發(fā)生選擇性氧化而形成了微孔組織。這樣活性炭比表面積增加，成為一種良好的多孔物質。水蒸氣和CO2(有時還有氧)在活化時均能與炭進行反應，水蒸氣的反應能力比CO2高得多(約8倍)，可以調節(jié)二者比例來調節(jié)活性炭孔結構?；瘜W活化是利用ZnCl2的脫水作用使原料中的氫和氧以水蒸氣形式放出，形成多孔的活性炭，近年來有人使用化學活化制得比表面積達2000--3000m2 /g的活性炭。

最終制成的濾料按形狀分有粉狀和顆粒狀兩種，顆粒狀活性炭又有不定形及柱形(或球形)兩種。一般水處理用果殼活性炭是不定形活性炭，而柱形炭多以粉狀煤粉為活性炭原料，經加入粘結劑(焦油)粘結成型所得。粉狀活性炭是由煤粉、木屑等粉狀原料制得。
無煙煤濾料

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