顆粒活性炭的四大活化工藝
顆粒活性炭的生產工藝技術主要包括原料制備、捏合成型、碳化、活化和后處理等過程,其中最重要的工藝過程是活化,因此顆粒活性炭生產過程中的活化工藝是其生產工藝中被研究得最多的。在顆粒活性炭的生產過程中我國的顆粒活性炭活化工藝也在與國外企業不斷縮小差距。目前,國內外顆粒活性炭生產采用的活化方法主要可分為四大類。
1.化學活化法,是用化學藥品如強堿、強酸或強氧化劑將原料浸漬后再進形加熱處理,通過加熱狀態下化學藥品對原料中碳的氧化引起碳原子的脫除,從而在原料中產生大量孔隙,制備顆粒活性炭。
2.物理活化法,是將炭化后的原料在高溫下用水蒸氣、二氧化碳、空氣等氧化性氣體或它們的混合物對原料進行活化,通過活化氣體對碳原子的氧化造成原料中碳的“燒失”,從而形成孔隙制造顆粒活性炭。目前最常用的活化氣體是過熱水蒸汽。
3.化學物理活化法,原料先用化學藥品浸漬,然后進行加熱處理,在加熱時通入適量的活化氣體,是將化學活化法與物理活化法結合起來的一種工藝。
4.催化活化法,根據生產顆粒活性炭的含碳材料的不同特點,在活性炭生產過程中于原料內加入不同的催化劑,當原料活化時催化劑與催化碳與水蒸氣、二氧化碳等活化介質的氧化反應,制備具有特殊孔隙結構或高吸附性能的顆粒活性炭產品。
顆粒活性炭的四大活化工藝各有特點。與物理活化法相比,化學活化法的優點是產品空隙大,操作溫度較低,但其生產過程中產生的酸性或堿性腐蝕性氣體不僅對生產設備本身存在氧化和腐蝕,而且對生產環境也會造成污染,同時,化學活化法對原料本身的結構及化學反應活性有較嚴格的要求,因此,化學活化法的使用已受到越來越嚴格的限制,特別是原料結構比木質原料相對致密得多的顆粒活性炭的生產,化學活化法基本難以應用。所以,在目前顆粒活性炭的生產過程中,國內外最常見的活化方法是采用物理活化法。