木质柱状颗粒活性炭的研制【活性炭环保知识】

活性炭具有比表面积大、孔结构发达、吸附能力强、理化性质稳定、耐酸碱、耐高温、表面官能团多等优点，广泛应用于化工气液相处理。目前，我国连续装置中广泛使用的是煤柱状颗粒活性炭或煤和坚果壳非晶颗粒活性炭。但由于原料性质的限制，其应用效果也受到限制。应用户要求，我们开发了木质柱状黄颡鱼活性炭。由于木材本身是一种多孔材料，灰分低，杂质少，活性炭具优势。所以,，木质柱状颗粒炭的吸附性能远优于煤炭和果壳活性炭

1开发机理和生产工艺

我们选择资源丰富的松木、杉木枝炭及其锯末炭为原料，通过正交试验制备木质柱状颗粒活性炭研磨、粘合、造粒和炭化活化

对木炭的要求通常为固定碳的65%以上，灰分的4%以下，挥发分的18%~25%。木炭的结构是黑碳，属于无定形碳。木炭研磨后，间隙被去除，碳骨架暴露，有利于活化效果。同时，碳的细度在成型过程中也起着很大的作用。因此，根据目前的工业生产能力，我们将细度设置为200~300目英寸

将原料炭研磨并与粘结剂混合成型，即将碳粉和粘结剂揉成一体。达到程度后，将其压制并挤压成碳条。在操作过程中，碳颗粒表面与空气持续接触，就像覆盖和吸附一层气膜一样，这会阻止与粘合剂的紧密结合，降低亲和力并影响成型压力。如果增加粘合剂的数量或添加水，可以驱走气体并克服障碍，但会导致过度润滑和低成型压力。在相同的炭化温度下，随着成型压力的增加，炭化材料的强度会增加，反之则会降低。这与水和油粘合剂的不相容性以及气化膨胀有关。粘结剂的增加导致炭带中挥发物含量高，破坏碳链结构

另外，在相同的活化条件下，由于成型压力和碳化温度不同，孔结构和吸附性能也不同，过高的成型压力和过高的炭化温度下的过度停留会降低孔容。因此，我们专门制备了一种复合粘结剂。经过反复筛选，我们优化了两种配方，将中温沥青和焦油按比例混合，同时加入世兴润滑油。在第二个配方中，还添加了助活化剂。炭化工艺采用瞬时高温炭化法，有效避免氧化，降低了碳的烧损；烧结过程很快，在固定碳和碳颗粒之间留下尽可能多的碳链

在活化过程中，小型试验炉的内部结构模拟了slep炉的原理，因此更容易投入生产批量试验。我们采用了调整碳蒸气比和活化温度的方法（不同于指数&41；，通常用于生产粒状碳）；，结果与讨论

利用上述工艺，我们成功地制备了木质柱状颗粒活性炭，并按照活性炭标准&40，采用一级配方工艺进行批量生产；1990年和1997年&41；，测定结果见表1。为方便起见，在相同条件下，测定了国内外几种具有代表性的柱状颗粒活性炭、果壳胶活性炭和物理粉末活性炭的各项指标。对于一些常规产品，委托相关部门使用micromeritics仪器测定其比表面积和孔体积分布，如表1所示