活性炭的质量.doc

影响活性炭质量的因素影响气体活化法生产活性炭质量的因素很多，主要由以下几种方面。1、原料煤性质 不同的煤种，含碳量、含氢量、含氧量不同，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，对活化剂反应的速度也不同。因此，原煤不同，选用的活化生产工艺也有不同。2、碳化温度的影响 没得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。表一是烟煤碳化，从中可以看出，碳化温度对碳化料性质的影响很，碳化温度过高，微孔容积明显下降，但强度增加。碳化温度对半焦性质的影响碳化温度/细孔容积（7.5-7500nm）/(mL/g)比表面积/（m2/g）显微硬度45050060070080090010000.1450.1500.1700.1540.1270.1250.020100150220155140100206585949698991003、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，炭的率降低。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。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，他与炭的反应速度也不同。如炭和氧的反应速度较快，活化温度只需600左右即可；而用水蒸汽则需要800-950。由于水蒸气能充分的扩散到炭的微孔内，使活化反应能在整个炭颗粒内均匀进行，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，他与碳反应速度增加，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。表二是水蒸气用量与活化时间的关系。以水蒸气为活化剂，在一定温度下水蒸气的用量大，可以缩短活化时间，但在不同的温度条件下，缩短的活化时间不同。表二水蒸气用量与活化时间的关系活化温度/所需水蒸气量/（kg/kg）)活化时间/h8008008008008508508509009004.325.789.2311.751.632.413.282.392.1627.017.013.09.412.57.13.93.836、炭化料灰分的影响 炭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、铁等氧化物和碳酸盐，对炭和水蒸气的反应油催化作用，因此，在炭化料中加入少量的钴、铁、钒、镍等氧化物，可加速碳与水蒸气的反应。表三是石墨在反应温度为1000，水蒸气流量为5.2x10-6mol/s时，在有金属化合物时的化学反应。许多研究表明，这些金属氧化物杂质有助于孔隙由小变大，对含铁炭而言，微孔发展不受过渡孔和微孔的影响。对含镍炭，镍能降低微孔的发展。因为铁在活化初期聚成团，并生成具有活性的颗粒，铁比镍颗粒尺寸大，对孔隙的形成有促进作用。表三 金属氧化物对炭和水蒸气反应的影响处理条件灰分/%相对汽化速度未处理0.1mol/LCO(NO3)20.1mol/Lfe(NO3)20.1mol/Lni(NO3)20.1mol/LNH4NO30.0050.140.140.140.031273219227、炭粒度的影响 炭颗粒小，活化速度快；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，也达不到均匀霍华德目的，因此炭粒直