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影响活性炭质量的因素

来源:/news/17.html    发布时间 : 2018-07-31
(1)原料煤性质
      不同的煤种,含碳量、含氢量、含氧量不同,灰分、挥发分不同,煤化学结构不同,碳化后得到的半焦特性也不同。在一定温度下,对活化剂反应的速率也不尽相同。因此,原料煤不同,选用的活化工艺略有不同。
  (2)炭化温度的影响
  煤的碳化温度直接影响碳化料的孔隙结构和强度,即影响半焦的性质。
  (3)活化温度的影响
  活化是碳和活化剂在高温下进行的反应。随着温度的升高,反应速度加快,烧失率增加,碳得率降低。在不同的活化温度下,生产的活性炭孔结构不同。活化温度过高,微孔减少,吸附力下降。一般水蒸气活化法的活化温度控制在800~950℃,烟道气活化的温度控制在900~950℃,空气活化的温度控制在600℃左右。应根据煤的反应性,活性炭的用途及采用的活化剂确定活化温度。
  (4)活化剂种类的影响
  在相同的温度下,不同的活化剂化学性质不同,它与碳的反应速度也不同。如碳和氧的反应速度较快,活化温度只需600℃左右即可;而用水蒸气则需800~950℃。由于水蒸气能充分地扩散到碳的微孔内,使活化反应能在整个碳颗粒内均匀进行,所以得到比表面积大、吸附能力强的活性炭。
  (5)活化剂流速及浓度的影响
       活化剂的流速大,它与碳反应速率增加,使烧失率增加,产生不均匀活化,导致微孔减少。活化剂流速低时,孔容积反而增加,因此活化剂适当的流速是保证活性炭质量的因素之一。
  (6)碳化料灰分的影响
      碳化料中无机成分在碳化和活化过程中,大部分转化为灰分,它是影响活性炭强度的主要因素,在灰分与炭表面接触的界面上,灰分会造成裂纹,影响活性炭的强度。无机物中的碱金属、铜、铁登氧化物和碳酸盐,对碳和水蒸汽的反应由催化作用,因此,在碳化料中加入少量的钴、铁、钒、镍登氧化物,可加速碳与水蒸气的反应。
  (7)炭粒度的影响

      碳颗粒小,活化速度快,这是显而易见的道理。粒度大,活化反应受活化剂在炭颗粒内扩散速度的影响,活化剂与炭的接触面积小,会发生颗粒外部已烧失,而内部还未活化的现象。颗粒过小,活化气流通过阻力加大,也达不到均匀活化的目的,因此炭粒的粒度直接影响活化速度和活化均匀程度,炭的粒度要均匀。在反应过程中,炭粒度逐渐减小,有利于活化,但灰分附在炭颗粒表面,会影响活化剂的作用。



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