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活性炭如何製作方法

發布時間:2023-02-16 08:47:21

Ⅰ 活性炭怎麼製作

問題一:活性炭的簡單製作方法? 1.核桃殼的碳化
把核桃殼放在一張厚紙上,用鐵錘砸碎,取碎末5~10g裝入一個30×200mm硬質試管,按圖示裝置,用酒精噴燈加熱,並不斷轉動試管及移動噴燈,使核桃殼碎末均勻受熱。不久可以看到管壁附著有水,量多時流到棉花團上,管口有大量氣體逸出及黑褐色木焦油浸濕棉花團,管內核桃殼碎渣逐漸碳化,直到不再產生氣體或見炭粒加熱至紅熾即可撤去酒精燈,待試管冷卻後再按下列步驟進行處理。
2.炭粒的加酸處理
取出干餾生成的炭粒放進一燒杯,倒入50mL2mol/L鹽酸,用酒精燈加熱煮沸15min,溶液呈淡黃色,棄去杯內溶液,再倒入50mL2mol/L鹽酸煮沸15min,以除去炭粒中的雜質。冷卻後,過濾,用蒸餾水洗滌三次,再把濾紙上的炭粒倒在另一個干凈的、盛有50mL蒸餾水的燒杯里,煮沸15min,棄去杯內溶液,再換新蒸餾水煮沸幾次,用pH試紙檢驗,開始水溶液顯酸性,最後顯中性。把含有炭粒的溶液過濾。
3.自製活性炭粒的烘乾
把濾過的濕炭粒放入蒸發皿里,用酒精噴燈加強熱①,並用玻璃棒不斷攪拌直至炭粒全部烤乾,切勿使炭粒燒著。撤去酒精噴燈,冷卻,把製得的活性炭取少量進行如下實驗,以檢驗是否符合實驗要求。把符合要求的活性炭收集在一個潔凈、乾燥的瓶中保存。

問題二:活性炭是如何製造的? 活性炭按生產方法可分物理水蒸氣法和化學法生產,這里著重說一下物理水蒸氣法的生產,一般生產分為兩個過程,第一步,炭化,將原料在170 至600的溫度下乾燥,同量將其80%r有機組織炭化。第二步,活化,將第一步已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,製成成品。在吸熱反應過程中,主要產生CO及H2組合氣體,用以將炭化料加熱至適當的溫度(800至1000度),除去其所有可分解物,產生豐富的孔隙結構及巨大的比表面積,使活性炭具有很強的吸附力。不同的原料生產的活性炭具有不同的孔徑,其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑最小,木質活性炭的也孔徑一般較大,煤質活性炭的孔徑介於兩者間。活性炭孔徑一般分為三類:大孔:1000-1000000A過渡孔:20-1000A微孔:20A 根據以上特性可以看出,針對不同的吸附對象,需選用相應的活性炭,以做到最好的性價比,因此,一般在液相吸附中,應選用較多過渡孔徑及平均孔徑較大的活性炭。

問題三:關於活性炭的製作工藝,詳細一點,謝啦 活性炭是採用優質煤、木屑、果殼、椰殼等材質為原料,以先進的工藝設備精製而成。
活性炭生產過程大致分為:炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序精製而成。
活性炭生產成品外形大致分為:顆粒、柱狀、粉狀等。
活性炭具有價格低、高強度等顯著特徵但雜質高難做成高性能活性炭,其外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭,不定形煤質顆粒活性炭,又稱破碎炭。圓柱形活性炭又稱柱狀活性炭濾料,一般由粉狀原料和粘結劑經混捏、擠壓成型再經炭化、活化等工序製成。也可以用粉狀活性炭加粘結劑擠壓成型。
活性炭主要用於水凈化,作為一種新型凈水材料,空氣凈化,有毒氣體的凈化,廢氣處理、防護、氣體脫硫脫臭,溶劑回收等領域。

問題四:活性炭是怎麼做出來的 廢話,當然有啦。別管了,你用著就好了。有些東西不知道更好。

問題五:活性炭的簡單製作方法? 1.核桃殼的碳化
把核桃殼放在一張厚紙上,用鐵錘砸碎,取碎末5~10g裝入一個30×200mm硬質試管,按圖示裝置,用酒精噴燈加熱,並不斷轉動試管及移動噴燈,使核桃殼碎末均勻受熱。不久可以看到管壁附著有水,量多時流到棉花團上,管口有大量氣體逸出及黑褐色木焦油浸濕棉花團,管內核桃殼碎渣逐漸碳化,直到不再產生氣體或見炭粒加熱至紅熾即可撤去酒精燈,待試管冷卻後再按下列步驟進行處理。
2.炭粒的加酸處理
取出干餾生成的炭粒放進一燒杯,倒入50mL2mol/L鹽酸,用酒精燈加熱煮沸15min,溶液呈淡黃色,棄去杯內溶液,再倒入50mL2mol/L鹽酸煮沸15min,以除去炭粒中的雜質。冷卻後,過濾,用蒸餾水洗滌三次,再把濾紙上的炭粒倒在另一個干凈的、盛有50mL蒸餾水的燒杯里,煮沸15min,棄去杯內溶液,再換新蒸餾水煮沸幾次,用pH試紙檢驗,開始水溶液顯酸性,最後顯中性。把含有炭粒的溶液過濾。
3.自製活性炭粒的烘乾
把濾過的濕炭粒放入蒸發皿里,用酒精噴燈加強熱①,並用玻璃棒不斷攪拌直至炭粒全部烤乾,切勿使炭粒燒著。撤去酒精噴燈,冷卻,把製得的活性炭取少量進行如下實驗,以檢驗是否符合實驗要求。把符合要求的活性炭收集在一個潔凈、乾燥的瓶中保存。

問題六:活性炭是如何製造的? 活性炭按生產方法可分物理水蒸氣法和化學法生產,這里著重說一下物理水蒸氣法的生產,一般生產分為兩個過程,第一步,炭化,將原料在170 至600的溫度下乾燥,同量將其80%r有機組織炭化。第二步,活化,將第一步已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,製成成品。在吸熱反應過程中,主要產生CO及H2組合氣體,用以將炭化料加熱至適當的溫度(800至1000度),除去其所有可分解物,產生豐富的孔隙結構及巨大的比表面積,使活性炭具有很強的吸附力。不同的原料生產的活性炭具有不同的孔徑,其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑最小,木質活性炭的也孔徑一般較大,煤質活性炭的孔徑介於兩者間。活性炭孔徑一般分為三類:大孔:1000-1000000A過渡孔:20-1000A微孔:20A 根據以上特性可以看出,針對不同的吸附對象,需選用相應的活性炭,以做到最好的性價比,因此,一般在液相吸附中,應選用較多過渡孔徑及平均孔徑較大的活性炭。

問題七:活性炭的製作原料有哪些 活性炭主要分為煤質、木質、果殼、椰殼四類,當然也有其他諸如骨質活性炭之類的不過不常見。製作原料就看是那種產品了

問題八:關於活性炭的製作工藝,詳細一點,謝啦 活性炭是採用優質煤、木屑、果殼、椰殼等材質為原料,以先進的工藝設備精製而成。
活性炭生產過程大致分為:炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序精製而成。
活性炭生產成品外形大致分為:顆粒、柱狀、粉狀等。
活性炭具有價格低、高強度等顯著特徵但雜質高難做成高性能活性炭,其外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭,不定形煤質顆粒活性炭,又稱破碎炭。圓柱形活性炭又稱柱狀活性炭濾料,一般由粉狀原料和粘結劑經混捏、擠壓成型再經炭化、活化等工序製成。也可以用粉狀活性炭加粘結劑擠壓成型。
活性炭主要用於水凈化,作為一種新型凈水材料,空氣凈化,有毒氣體的凈化,廢氣處理、防護、氣體脫硫脫臭,溶劑回收等領域。

什麼是活性炭,怎樣製取活性炭。

一、化學活化法

該方法採取的一般工藝步驟是,先用化學試劑浸漬含碳原料,然後再一定溫度惰性氣體保護下活化,直接得到活性炭,工藝流程見下圖:

劉海燕等以果殼、無煙煤、石油焦為原料,用KOH活化得到比表面積為3300m2/g左右的活性炭。有人以煤為原料,先用化學方法經酸處理去除其中的無機礦物質,再用磷酸等化學試劑(如氯化鋅、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀等)浸漬,然後再氮氣保護下活化,製得品質好、灰分少、體積收縮和碳揮發損失傾向小的活性炭。關於化學活化機理,筆者認為,在高溫下化學試劑與碳可以實現焦油的脫氫交聯、碳的催化氣化和溶出硅鋁。

目前,氫氧化鉀鹼熔法是最有效提高活性炭比表面積的方法。特別是對較難活化的石油焦、石油瀝青、煤瀝青等原料,用氫氧化鉀作活化劑可製得較高比表面積活性炭——超級活性炭。該方法的優點是:不同活化劑及其用量可製得孔徑分布及表面化學性質不同的活性炭,對活性炭的孔徑分布控制更加容易。

二、物理活化法

物理活化法是將碳化材料在高溫下用水蒸氣、二氧化碳或空氣等氧化性氣體與碳材料發生反應,在碳材料內部形成發達的微孔結構。碳化溫度一般為600℃,活化溫度一般在800~900℃之間。物理活化法制備微孔活性炭的工藝已比較成熟,特別是用於制備價格低廉的煤質活性炭,效果非常顯著。但此過程中原料活性低,所需活化時間較長,微孔孔徑分布較難控制,製得活性炭的質量不穩定,比表面較低,且中孔不夠發達,限制了活性炭的應用。

Ⅲ 活性炭是怎麼製作成的

活性炭
的製取
【原理】
把核桃殼碎末強熱干餾,可得到粗製的活性炭,再經酸煮、水洗處理後可得到較好的活性炭。
【用品】
硬質試管、帶彎
導管
的單孔橡皮塞、100mL
燒杯
、漏斗、
濾紙
、燒瓶夾、鐵架台、鐵圈、
石棉網
、蒸發皿。
核桃殼、
銅片

濃硝酸
、2mol/L
鹽酸

【操作】
1.核桃殼的碳化
把核桃殼放在一張厚紙上,用鐵錘砸碎,取碎末5~10g裝入一個30×200mm硬質試管,按圖示
裝置
,用
酒精噴燈
加熱,並不斷轉動試管及移動
噴燈
,使核桃殼碎末均勻受熱。不久可以看到
管壁
附著有水,量多時流到棉花
團上
,管口有大量
氣體
逸出及
黑褐色
木焦油
浸濕棉花團,
管內
核桃殼碎渣逐漸碳化,直到不再產生氣體或見炭粒加熱至紅熾即可撤去
酒精燈
,待試管冷卻後再按下列步驟進行處理。
2.炭粒的
加酸處理
取出干餾生成的炭粒放進一燒杯,倒入50mL2mol/L鹽酸,用酒精燈加熱煮沸15min,
溶液
呈淡黃色,棄去杯內溶液,再倒入50mL2mol/L鹽酸煮沸15min,以除去炭粒中的
雜質
。冷卻後,過濾,用
蒸餾水
洗滌三次,再把濾紙上的炭粒倒在另一個干凈的、盛有50mL蒸餾水的燒杯里,煮沸15min,棄去杯內溶液,再換新蒸餾水煮沸幾次,用
pH試紙
檢驗,開始
水溶液

酸性
,最後顯中性。把含有炭粒的溶液過濾。
3.自製活性炭粒的烘乾
把濾過的濕炭粒放入蒸發皿里,用酒精噴燈加強熱①,並用
玻璃棒
不斷攪拌直至炭粒全部烤乾,切勿使炭粒燒著。撤去酒精噴燈,冷卻,把製得的活性炭取少量進行如下實驗,以檢驗是否符合實驗要求。把符合要求的活性炭收集在一個潔凈、乾燥的瓶中保存。
4.自製活性炭的
吸附性
實驗
取一個充滿
二氧化氮
的試管②,投入新製成的活性炭粒0.2~0.5g,把試管口用
橡皮
塞塞緊不得漏氣,搖動試管使炭粒與管內氣體充分接觸,把此試管放置一段時間後,試管內紅棕色氣體的顏色逐漸變為淡黃色,證明用核桃殼製成的活性炭,具有
吸附作用

【備注】
1.要選核桃殼碎末,經干餾後可製得較小的粗活性炭粒,否則炭粒中易夾雜有未乾餾的核桃殼,使活性炭的吸附作用效果不明顯。
2.用2mol/L鹽酸至少煮沸兩次,以保證炭粒中所含的
礦物
雜質除凈。
3.用蒸餾水煮沸後,一定要用pH試紙檢驗直至水呈中性為止。
4.①用噴燈
加熱時間
不宜過長。
②製取二氧化氮氣體。取幾個小銅片,放入一個(18×180mm)試管。倒入幾毫升濃硝酸,立即產生紅棕色的二氧化氮氣體,迅速塞緊帶彎導管的單孔塞,並把彎導管插入一個試管內。當試管內充滿紅棕色二氧化氮氣體時,把彎導管取出,立即用橡皮塞塞緊試管口,然後把製取二氧化氮氣體的試管拔去單孔塞,倒立在
盛水
的燒杯里以除去剩餘的二氧化氮。

Ⅳ 活性炭是怎麼製造的

活性炭是由固態碳質物(如煤、木料、硬果殼、果核、樹脂等)在隔絕空氣條件下經600~900℃高溫炭化,然後在400~900℃條件下用空氣、二氧化碳、水蒸氣或三者的混合氣體進行氧化活化後獲得的。

由於活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。活性炭表面的微孔直徑大多在2~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應用,幾乎都基於活性炭的這一特點。


(4)活性炭如何製作方法擴展閱讀:

吸附機理

活性炭吸附是指利用活性炭的固體表面對水中的一種或多種物質的吸附作用,以達到凈化水質的目的。活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說,顆粒越小,孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附能力就越強。

吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的,吸附速度是指單位時間內單位重量的吸附劑所吸附的量。在水處理中,吸附速度決定了吸附劑與污水的接觸時間。

Ⅳ 活性炭是怎樣生產的

1 原料選擇

按原理來說,所有的煤炭都可以生產製作成活性炭。但因不同的煤質生產的出來的活性炭品質有很大差異,為了更好的適應市場和讓資源得到合理的利用,目前國內煤質活性炭的生產原料,主要採用山西大同地區的弱粘結性煙煤和寧夏的太西無煙煤。

此外,新疆煙煤也適宜製作活性炭。近幾年受新疆地區煤層開發和經濟發展的影響,現在採用新疆煙煤生產活性炭的廠家也越來越多。另外陝西神木地區也有部分企業使用當地煙煤生產活性炭,但活化出來的產品吸附值普遍較低,碘吸附值主要在400-700mg/g(國標87標)。

2 炭化活化工段

「活性炭是一種含碳材料經過炭化、活化處理後的炭質吸附劑」,據此句定義可知生產活性炭有兩個必備的工段,就是炭化和活化。

炭化是活性炭製造過程中的主要熱處理工藝之一,常採用的設備主要有流態化爐、回轉爐和立式炭化爐。

煤質活性炭通常炭化的溫度在350-600℃。在炭化過程中大部分非碳元素——氫和氧因原料的高溫分解首先以氣體形式被排除,排除了原料中的揮發分和水分,而獲釋的元素碳原子則組合成通稱為基本石墨微晶的有序結晶生成物,使得炭顆粒形成了初步孔隙,具備了活性炭原始形態的結構。原料經過炭化之後,我們稱之為炭化料,炭化料已經具備了一定的吸附能力,但吸附能力極低,經檢測一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。

活化方法根據活化劑的不同分為物理活化法(也稱氣體活化法)和化學活化法。

煤質活性炭常用的活化方法是物理活化法,以水蒸氣、煙道氣(水蒸氣、CO2、N2等的混合氣)、CO2或空氣等作為活化氣體、在800-1000℃的高溫下與炭化料接觸進行活化(實際生產過程中最常使用煙道氣)。

活化過程通過開放原來閉塞的孔隙、擴大原有孔隙和形成新的孔隙三個階段達到造孔的目的。活化主要是通過活化爐設備進行活化反應造孔,當下主流有斯列普爐(SLEP)、斯克特爐(STK)、耙式爐、回轉爐,目前在國內斯列普爐是使用最多的氣體活化法爐型。

3 成品工段

成品工段主要是根據應用需要製作成粒度不同的產品,對於顆粒炭,主要有破碎、篩分和包裝三個過程。

破碎設備通常是採用雙輥式破碎機,通過調節雙輥之間的間隙大小,控制產品的粒度大小,以提高合格粒度篩分的得率。

篩分設備通常採用振動篩,將破碎後的物料篩分成粒度較大、合格和粒度較小的三種。在實際生產過程中往往會在振動篩上加多層篩網篩出幾種粒度范圍內的產品,最後將粒度合格的產品進行包裝銷售。工業應用中通常採用500kg/包和25kg/包的方式進行包裝。另外在生產過程中,對於特殊用途的產品也會用去石機和除鐵機以降低產品的灰分。

對於粉末活性炭,主要是通過磨粉和包裝兩個過程。磨粉現在基本上大多工廠都是採用雷蒙磨設備生產,通過調節磨機的分析器可以生產出粒度為200目和325目的成品粉炭。

4 深處理工段

針對某些特殊用途的產品,會將成品炭再進行酸洗、鹼洗、水洗等深加工處理。

其中酸洗的目的主要為了降低活性炭的灰分,避免活性炭在使用過程中造成二次污染,以便能夠在食品或其他行業得到更好的應用。還有些應用領域中會要求活性炭浸漬葯劑以達到更好吸附的作用。

Ⅵ 怎麼自製活性炭

部分1

製作木炭

Ⅶ 活性炭是如何製造的

活性炭的製取
【原理】
把核桃殼碎末強熱干餾,可得到粗製的活性炭,再經酸煮、水洗處理後可得到較好的活性炭。
【用品】
硬質試管、帶彎導管的單孔橡皮塞、100ml燒杯、漏斗、濾紙、燒瓶夾、鐵架台、鐵圈、石棉網、蒸發皿。
核桃殼、銅片、濃硝酸、2mol/l鹽酸。
【操作】
1.核桃殼的碳化
把核桃殼放在一張厚紙上,用鐵錘砸碎,取碎末5~10g裝入一個30×200mm硬質試管,按圖示裝置,用酒精噴燈加熱,並不斷轉動試管及移動噴燈,使核桃殼碎末均勻受熱。不久可以看到管壁附著有水,量多時流到棉花團上,管口有大量氣體逸出及黑褐色木焦油浸濕棉花團,管內核桃殼碎渣逐漸碳化,直到不再產生氣體或見炭粒加熱至紅熾即可撤去酒精燈,待試管冷卻後再按下列步驟進行處理。
2.炭粒的加酸處理
取出干餾生成的炭粒放進一燒杯,倒入50ml2mol/l鹽酸,用酒精燈加熱煮沸15min,溶液呈淡黃色,棄去杯內溶液,再倒入50ml2mol/l鹽酸煮沸15min,以除去炭粒中的雜質。冷卻後,過濾,用蒸餾水洗滌三次,再把濾紙上的炭粒倒在另一個干凈的、盛有50ml蒸餾水的燒杯里,煮沸15min,棄去杯內溶液,再換新蒸餾水煮沸幾次,用ph試紙檢驗,開始水溶液顯酸性,最後顯中性。把含有炭粒的溶液過濾。
3.自製活性炭粒的烘乾
把濾過的濕炭粒放入蒸發皿里,用酒精噴燈加強熱①,並用玻璃棒不斷攪拌直至炭粒全部烤乾,切勿使炭粒燒著。撤去酒精噴燈,冷卻,把製得的活性炭取少量進行如下實驗,以檢驗是否符合實驗要求。把符合要求的活性炭收集在一個潔凈、乾燥的瓶中保存。
4.自製活性炭的吸附性實驗
取一個充滿二氧化氮的試管②,投入新製成的活性炭粒0.2~0.5g,把試管口用橡皮塞塞緊不得漏氣,搖動試管使炭粒與管內氣體充分接觸,把此試管放置一段時間後,試管內紅棕色氣體的顏色逐漸變為淡黃色,證明用核桃殼製成的活性炭,具有吸附作用。
【備注】
1.要選核桃殼碎末,經干餾後可製得較小的粗活性炭粒,否則炭粒中易夾雜有未乾餾的核桃殼,使活性炭的吸附作用效果不明顯。
2.用2mol/l鹽酸至少煮沸兩次,以保證炭粒中所含的礦物雜質除凈。
3.用蒸餾水煮沸後,一定要用ph試紙檢驗直至水呈中性為止。
4.①用噴燈加熱時間不宜過長。
②製取二氧化氮氣體。取幾個小銅片,放入一個(18×180mm)試管。倒入幾毫升濃硝酸,立即產生紅棕色的二氧化氮氣體,迅速塞緊帶彎導管的單孔塞,並把彎導管插入一個試管內。當試管內充滿紅棕色二氧化氮氣體時,把彎導管取出,立即用橡皮塞塞緊試管口,然後把製取二氧化氮氣體的試管拔去單孔塞,倒立在盛水的燒杯里以除去剩餘的二氧化氮。

Ⅷ 活性炭怎麼製作

將原料在170至600的溫度下進行乾燥處理,同量將其80%有機組織炭化。將已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,製成成品。在吸熱反應過程中,主要產生CO及H2組合氣體,用以將炭化料加熱至適當的溫度,除去其所有可分解物,產生豐富的孔隙結構及巨大的比表面積。

將原料在170至600的溫度下乾燥,同量將其80%有機組織炭化。將已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,製成成品。在吸熱反應過程中,主要產生CO及H2組合氣體,用以將炭化料加熱至適當的溫度(800至1000度),除去其所有可分解物,產生豐富的孔隙結構及巨大的比表面積,使活性炭具有很強的吸附力。不同的原料生產的活性炭具有不同的孔徑,其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑最小,木質活性炭的也孔徑一般較大,煤質活性炭的孔徑介於兩者間。活性炭孔徑一般分為三類:大孔1000-1000000A,過渡孔20-1000A,微孔20A根據以上特性可以看出,針對不同的吸附對象,需選用相應的活性炭,以做到最好的性價比,因此,一般在液相吸附中,應選用較多過渡孔徑及平均孔徑較大的活性炭。

活性炭是一種經特殊處理的炭,將有機原料(果殼、煤、木材等)在隔絕空氣的條件下加熱,以減少非碳成分(此過程稱為炭化),然後與氣體反應,表面被侵蝕,產生微孔發達的結構 (此過程稱為活化)。由於活化的過程是一個微觀過程,即大量的分子碳化物表面侵蝕是點狀侵蝕 ,所以造成了活性炭表面具有無數細小孔隙。活性炭表面的微孔直徑大多在2~50nm之間,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面積,每克活性炭的表面積為500~1500m2,活性炭的一切應用,幾乎都基於活性炭的這一特點。

Ⅸ 請問有人知道如何製作活性炭

活性炭的生產工藝: 木材、木屑、樹根、果核和果殼等木質材料的炭化,是把它放在炭化設備內加熱,進行熱分解。在熱解過程,發生一系列復雜化學反應,產生很多新生產物,木質材料發生了變化。
根據熱分解過程的溫度變化和生成產物的情況等特徵,炭化過程大體上可分為如下四個階段。
1. 乾燥階段
這個階段的溫度在20—150攝氏度,熱解速度非常緩慢,主要是木材中所含水分依靠外部供給的熱量進行蒸發,木質材料的化學組成幾乎沒有變化。
2. 預炭化階段
這個階段的溫度為50—275攝氏度,木質材料熱分解反應比較明顯,木質材料化學組成開始發生變化,其中不穩定的組分,如半纖維素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物質。
以上兩個階段都要外界供給熱量來保證熱解溫度的上升,所以又稱為吸熱分解階段。
3. 炭化階段
這個階段的溫度為75—400攝氏度,在這個階段中,木質材料急劇地進行熱分解,生成大量分解產物。生成的液體產物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的氣體產物中二氧化碳含量逐漸減少,而甲烷、乙烯等可燃性氣體逐漸增多。這一階段放出大量反應熱,所以又稱為放熱反應階段。
4. 煅燒階段
溫度上升450—500攝氏度,這個階段依靠外部供給熱量進行木炭的煅燒,排出殘留在木炭中的揮發性物質,提高木炭的固定碳含量。這時生成液體產物已經很少。
應當指出,實際上這四個階段的界限難以明確劃分,由於炭化設備各個部位受熱量不同,木質材料的導熱系數又較小,因此,設備內木質材料所處的位置不同,甚至大塊木材的內部和外部,也可能處於不同熱解階段。
炭化對原料的要求
炭化的原料很多,薪材、森林採伐剩餘物、森林撫育時消除的雜木、木材加工廠的剩餘物,如木屑等都可以進行炭化。除木屑為粒狀,需採用特殊炭化爐炭化外,其他原料多以木段為主,都適合大多數炭化爐或炭窯炭化原料的要求。
炭化原料樹種可分為三類:第一類為硬闊葉材,如水青岡、麻櫟、苦櫧、榆等;第二類為軟闊葉材,如楊、柳、椴等;第三類為針葉材,如馬尾松、南亞松、濕地松等。要生產出高質量的木炭,以適合冶金工業和二硫化碳工業等工業部門使用,炭化原料應選用硬闊葉材,而針葉材常用來生產松木炭,用於製造活性炭。
炭化材最好大小均勻,一般要求直徑不大於0厘米,若直徑太大,應把它劈開,劈裂線長度要求小於12厘米。炭化材的長度以炭化爐或炭窯的高度決定,若大材不劈開,因木材的導熱性差,炭化時產生的氣體混合物,由木材內部通向外部,所需通過的路徑很長,炭化時間也長。會導致木材機械強度下降。
供炭化的薪材多屬萌芽林,故最好在秋冬季採伐,此時,樹木處於休眠階段,樹液停止流動,根部貯存物質,不受損害,利於來年萌芽更新;而且秋季天氣晴朗,相對濕度小,木材含水量低,伐下的薪材易乾燥,可縮短炭化時間,減少燃料消耗,生產的木炭裂縫少,質量高。
此外,腐朽木、病害枯死的木的木材,均不宜作炭化原料,因為腐朽木材炭化時,木炭疏鬆、易碎和容易自燃,大大降低木炭質量。
怎樣進行築窯燒炭?
炭窯修築前,都要進行窯址選擇,對窯址有如下要求:
1. 附近資源豐富,原料和木炭的運輸比較方便;
2. 靠近水源,但又不會受到地表水沖刷淹沒,或積聚雨水;
3. 土質堅實,最好是能耐火燒的粘土;
4. 坡度較小,又有堆放原料和木炭的地方;
5. 如果是山坡地,選擇的山坡方向要使築成的炭窯燃燒室通風口朝向常風的方向,有利於通風和燃燒。
現以豬頭窯為例子,說明炭窯的築造過程。
在選好的窯址上,畫一個等邊三角形,其中一個頂角,用於聯接燃燒室,這個頂角應朝常風方向。三角形邊長約2.1米並修成弧形,在線內向下挖1米深左右,即為炭化室。在燃燒室對面炭化室後下方正中挖煙道腔和排煙孔,孔高14厘米,寬18厘米,炭化室前端略高於後端。在炭化室前端三角形頂角打一排橫向木楔後即進行裝柴,薪材直立裝入炭化室中,質量好的上等薪材裝在後面,中等的裝在中間,質量差的下等材裝在最前面,裝材細頭向下,粗頭向上,中心略高於四周,使薪材堆成拱形。上面蓋上一層稻草,在炭化室的後面兩個邊角上放上二個藤圈,在炭化室的中前部近邊線上也放上二個藤圈,這四個藤圈作為煙孔。然後沿四周鋪泥土,築窯蓋,邊鋪土,邊打緊,錘打得越緊越好,窯蓋築好後,將煙孔中的泥土挖去,並鋪上鬆土。
在炭化室前面築燃燒室,燃燒室前端低於後端。
築好窯型後就可進行烘窯,烘窯時,在燃燒室點火,火力不要太猛。如果烘窯速度太快,炭窯將不夠堅實,火燒去木楔,形成通道,逐漸燒入炭化室,待煙孔鬆土發白時,把鬆土挖去,從煙孔冒出白煙,當煙色轉青時,將煙孔蓋上,打開煙道口,使煙氣從煙道口冒出,煙色變青時,將所有孔口堵塞,進行悶窯,經2天冷卻後,炭窯即成型固定,在窯的側面開一個出炭門,進行出炭,以後可以繼續裝柴燒炭,其過程和前面烘窯相同,只是燒炭時間較短,正常的燒炭周轉時間約3—4天。
移動式炭化爐怎樣燒炭?
移動式炭化爐用2毫米厚的薄鋼板焊接,由爐下體、上體和頂蓋疊接而成。爐下體為空心圓台體,距離下端20毫米高的弧面上,間隔等距離地開通風口和煙道各4個,通風口和煙道上分別裝有通風管和煙囪,爐下體的內部設有4塊扇形爐柵,中央豎立一個點火通風架。爐上體直徑比下體略小,性狀相同。爐頂蓋中央設一個點火口,用點火口蓋來封閉它。爐體全高1525毫米,有效容積2.75立方米,一次處理原料量2.2層積立方米。
移動式炭化爐對原料的要求為:炭材長1米,直徑3—8厘米;點火材長25厘米,直徑5厘米;燃料材長50厘米,直徑5厘米,含水率要求在25%以下。
燒炭時,將爐下體放在平地中心,裝入4塊扇形爐柵,爐上體放在爐下體的凹槽上,點火通風架豎立在爐柵中央,煙囪和通風管分別插在煙道口和通風口上。
點火材呈井字形平放在點火通風架上;制炭材直立地裝在爐內,大頭向上,大徑級和含水率較高的裝在爐體中央;制炭材的頂端橫鋪一層燃料材。
爐頂蓋放在爐上體的凹槽上,為了密封,各層的凹槽內均用沙土填滿,爐下體外緣填一層厚250毫米的泥土並夯實。
用明子等易燃材料點火,從爐頂蓋上的點火口投入爐內,將點火材和制炭材頂端的燃料材點燃,並不斷地添入燃料材;當煙囪口溫度達到60攝氏度,蓋上點火口,並用沙土填入凹槽內密封。
當炭化進行4—5小時,爐內制炭材的乾燥階段結束。當煙囪口煙氣由白色變黃色時,逐步關閉通風口插板。
當通風口出現火焰,煙囪口冒青煙,煙囪內發出嗡嗡響聲,預示炭化過程結束。立即用泥土封閉通風口,再過30分鍾,將煙囪除去,封閉煙道口。爐內溫度冷卻至40攝氏度時;開爐出炭。木炭得率為25%左右,木炭含水率為6%。
多槽炭化爐怎樣進行木屑炭化?
木屑是一種多孔隙鬆散的物料,在炭化時,特別要注意木屑是熱的極不良導體這一性質,所採用的設備形式,應考慮如何加快傳熱和傳熱均勻的問題。否則炭化將不能完成。多槽炭化爐是根據木屑特性而設計的專用木屑炭化設備。
多槽炭化爐每台爐有14個立式炭化槽,每個炭化槽的兩側為煙道,一台爐內共有15個煙道,爐的內部用耐火磚,外部用青磚砌成,爐長7米,寬4.5米,每爐設五個燃燒室,每一燃燒室與爐內的3個煙道相通,燃燒煙氣在爐內煙道中分5層曲折上升至頂部,與煙囪連通,煙囪高10米,高溫煙氣在運動中將熱量通過隔牆間接地傳給炭化物料。炭化產生的蒸汽氣體通過房頂排氣罩排空,爐頂設加料室,原料由此加入炭化槽,每個炭化槽均有一個卸炭口,卸炭口設在與燃燒室相反的一面。
生產時,首先在燃燒室點火,加熱炭化槽,待溫度升至300攝氏度時開始投料,直至加滿為止,每個炭化爐第一次投料可投下松木屑1400—1700公斤,待部分木屑炭化後,在各炭化室內上下攪動一下,以免炭化室內木屑之間存有空隙引起灰化,在攪動時,被木屑阻留在炭化室內的氣體往往會連同煙火一齊上揚,灼傷人體,應特別注意安全。對炭化室進行攪動後,便可進行第二次投料,投料量600—800公斤。在炭化過程中,當炭化槽冒出青煙或無煙,加料口和出炭口外部沒有火焰冒出,炭化槽內物料呈暗紅色,不冒火星時,表明炭化結束,即可出炭。出炭時,把出炭門打開,用長柄鐵耙把炭粉耙入鐵桶內,立即用濕炭粉蓋上,以防炭粉灰化。
每爐投料量為2—2.5噸木屑,爐溫約700攝氏度,炭化時間隨原料含水率而異,約4—8小時,每爐可得木屑炭300—400公斤,耗煤1.5—1.7噸。
這種炭化爐結構簡單,容易砌造,操作易掌握;但耗煤量大,炭得率低,質量不夠均勻,高溫操作,勞動強度大。
木炭的性質
1. 木炭的外部形態 質量高的木炭斷面具有黑色光澤,敲打時發出響亮清脆的金屬聲。在不同的溫度下燒制的木炭,其外部形態是不同的。在低於250攝氏度時燒制的炭,表面帶褐色,不易敲斷,燃燒時有火焰;300—350攝氏度燒制的木炭表面呈黑色,當燒制溫度達500攝氏度時,敲打時,木炭發出響亮金屬聲。
2. 木炭的固定碳 固定碳是一個假定的概念,它是在規定的高溫,一般為850—950攝氏度下,不通入空氣進行煅燒時的無灰分的木炭。一般的木炭可能含70%—80%的固定碳。隨煅燒溫度升高,木炭中固定碳的相對含量增加。
3. 木炭的揮發分 木炭在高溫下煅燒時放出一氧化碳、二氧化碳、氫、甲烷和其他碳氫化合物等氣態產物稱為揮發分。
燒制木炭的溫度在300—700攝氏度以內時,隨著溫度的升高,木炭煅燒時所分出的揮發分的組成發生下列變化:二氧化碳、一氧化碳和甲烷的含量逐漸降低,而氫的含量逐漸增加。燒炭的溫度升高時,木炭的發熱量增高,而氣體的發熱量降低。
4. 木炭的機械強度 木炭的機械強度表示它對壓碎和磨損的抵抗能力,它在木炭的轉裝和運輸上以及在冶金工業應用上有很大意義。轉載的次數愈多,在熔鐵爐的爐胸中,木炭受到上部爐料強大壓力,而由上向下移動時,則受到爐料塊和爐胸壁的強烈摩擦,如果木炭變成碎屑,氣體難以通過爐料,熔鐵爐的操作就會發生故障。
木炭強度沿縱向較高,徑向較低,而弦向最低。當燒制木炭最終溫度相同時,木炭強度隨燒炭時間的增加而增加。
5. 木炭的比重和孔隙度 木炭的比重因樹種、木材的質量、炭化的最終溫度和升溫速度而不同。一般比重大的木材燒成的木炭比重也大。木炭孔隙度決定木炭大部份性質,如反應能力、導熱性、吸附性等。
6. 木炭的發熱量 木炭的發熱量與炭化溫度有關,炭化溫度高,木炭碳素含量大,發熱量也較高。
7. 木炭的灰分 木炭燒完後成為白色或淡紅色的物質稱為灰分。木炭中灰分含量隨燒制溫度、樹種、被炭化木塊和樹皮的比例、樹木的立地條件、砍伐季節、運材和燒制方法而不同。一般燒制溫度愈高,灰分含量愈大,由闊葉材燒制的木炭其灰分含量比針葉材高;樹皮含灰量比木材高。

Ⅹ 活性炭是怎麼製造出來的

活性炭按生產方法可分物理水蒸氣法和化學法生產,這里著重說一下物理水蒸氣法的生產,一般生產分為兩個過程,第一步,炭化,將原料在170 至600的溫度下乾燥,同量將其80%r有機組織炭化。第二步,活化,將第一步已炭化好的炭化料送入反應爐中,與活化劑和水蒸氣反應,完成其活化過程,製成成品。在吸熱反應過程中,主要產生CO及H2組合氣體,用以將炭化料加熱至適當的溫度(800至1000度),除去其所有可分解物,產生豐富的孔隙結構及巨大的比表面積,使活性炭具有很強的吸附力。不同的原料生產的活性炭具有不同的孔徑,其中以椰殼為原料的活性炭的孔徑最小,木質活性炭的也孔徑一般較大,煤質活性炭的孔徑介於兩者間。活性炭孔徑一般分為三類:大孔:1000-1000000A過渡孔:20-1000A微孔:20A 根據以上特性可以看出,針對不同的吸附對象,需選用相應的活性炭,以做到最好的性價比,因此,一般在液相吸附中,應選用較多過渡孔徑及平均孔徑較大的活性炭.

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