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物理活化法
物理法通常又称气体活化法,是将已炭化处理的原料在800 ~1000℃的高温下与水蒸气,烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO或空气等活化气体接触,从而进行活化反应的过程。物理活化法的基本工艺过程主要包括炭化、活化、除杂、破碎(球磨)、精制等工艺,制备过程清洁,液相污染少。 [2]
在制备过程中,具有氧化性的高温活化气体无序碳原子及杂原子首先发生反应,使原来封闭的孔打开,进而基本晶表面暴露,然后活化气体与基本晶表面上的碳原子继续发生氧化反应,使孔隙不断扩大。一些不稳定的炭因气化生成CO、CO2、H2和其他碳化合物气体,从而产生新的孔隙,同时焦油和未炭化物等也被除去,最终得到活性炭产品。活性炭发达的比表面积则源自中孔、大孔孔容的增加,形成的大孔、中孔和孔的相互连接贯通。由于物理法工艺流程相对简单,产生的废气以CO2和水蒸气为主,对环境污染较小,而且最终得到的活性炭产品比表面积高、孔隙结构发达、应用范围广,因此世界范围内的活性炭生产厂家中70%以上都采用物理法生产活性炭。炭活化过程中产生大量的余热,可满足原料烘干、余热锅炉制高温蒸汽、产品的洗涤烘干等所需热能。


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◇蜂窝状活性炭制备方法
怎样制作活性炭?活性炭制作流程有哪些?简而言之,活性炭的制作分碳化及活化两步。
一、活性炭的制备首先要对原料进行碳化
碳化也称热解,是在隔绝空气的条件下对原材料加热,一般温度在600℃以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活性炭原材料经碳化后,会分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体;原料分解成碎片,并重新结合成稳定的结构。这些碎片可能是由一些晶体组成。晶体是由两片以上的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。但堆积无固定的晶型。晶体的大小和原材料的成份和结构有关,并受碳化温度的影响,大致是随碳化温度的升高而增大的。碳化后晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。


活性炭过滤网采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝为载体。与传统活性炭过滤网相比,具有更优良的气体动力学性能,体积密度小,比表面积大、吸附效率高,风阻系数小。蜂窝状活性炭滤网是在聚氨酯泡棉上载附粉状活性炭制成,其含碳量在35%-50%左右。具有活性炭高效的吸附性能,可用于空气净化,去除挥发性有机化合物甲苯和空气中的污染物。空气阻力小,能耗低,可在一定风量下除臭、除异味,净化环境,具有很好的净化效果。


