活性炭的原料主要是高含碳的材料,例如煤、褐煤、木頭、泥煤、果殼、椰殼、木質(zhì)素、石油焦以及某些人工合成的高分子聚合物?;钚蕴恐苽涔ば蚍譃樘炕突罨瘍刹糠帧L炕^(guò)程主要是干燥和加熱以去除焦油、烴類化合物等副產(chǎn)品。原料在缺氧條件下被加熱至400~600℃發(fā)生熱解,低分子量的易揮發(fā)組分被去除,形成了具備初級(jí)孔結(jié)構(gòu)的炭化料?;罨^(guò)程可分為物理活化和化學(xué)活化兩類:物理活化過(guò)程可通入水蒸氣等氧化性氣體于800℃條件下完成,或是通入二氧化碳在更高溫度下完成;化學(xué)活化則主要是使用磷酸、氫氧化鉀、氯化鋅等化學(xué)藥品對(duì)原料進(jìn)行浸泡后再加熱活化。活化的目的就是造孔,提升炭材料的吸附性能?;钚蕴恐械奈⒖字饕窃诨罨^(guò)程中形成的,活化過(guò)程中得率通常低于50%。
原料對(duì)活性炭的特性和性能影響非常大。煤和木炭等原料本身就有一定的吸附性,通過(guò)炭化和活化過(guò)程,其吸附性能會(huì)大幅提升?;钚蕴可a(chǎn)中的常用原料及其基本組成如下表:
生產(chǎn)活性炭的常用原料及其基本組成
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原料 |
固定碳/% |
揮發(fā)分/% |
灰分/% |
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木頭 |
40-45 |
55-60 |
0.3-1.1 |
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果殼 |
40-45 |
55-60 |
—— |
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褐煤 |
55-70 |
25-60 |
5-6 |
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煤 |
65-95 |
5-30 |
2-15 |
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石油焦 |
70-85 |
15-20 |
0.5-0.7 |
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