活化是為了在活性炭表面生成豐富微孔結(jié)構(gòu)和高比表面積并形成一定數(shù)量含氧官能團(tuán)的主要工藝過程,控制適當(dāng)?shù)幕罨に囀顷P(guān)系到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)鍵。
活化溫度對(duì)活性炭吸附性能的影響
隨著活化溫度的升高,碘吸附值和亞甲蘭值呈上升趨勢(shì),產(chǎn)率和強(qiáng)度則呈下降趨勢(shì)。隨著溫度的提高,活化反應(yīng)速率也提高。但活化溫度過高,勢(shì)必造成進(jìn)爐的風(fēng)量增加,爐氣含氧量相對(duì)較難控制,炭的燒失率也在加大,產(chǎn)率降低,灰分增加。另外,溫度過高,活性炭?jī)?nèi)的微孔反而減少,吸附能力下降。其次,還易造成產(chǎn)品通道堵塞,降低產(chǎn)量,嚴(yán)重時(shí)影響活化爐使用壽命。因此,將活化溫度控制在一定范圍內(nèi),對(duì)提高活性炭產(chǎn)品質(zhì)量非常重要,煤氣廠的活化溫度一般控制在850 ~ 950 ℃。
水蒸氣壓力和流量對(duì)活性炭吸附性能的影響
由于放出熱量足以使活化反應(yīng)處于熱平衡狀態(tài),兩半爐之間定期交替運(yùn)行,使活化溫度穩(wěn)定,活化效果好,產(chǎn)品質(zhì)量均勻,吸附能力強(qiáng)。為了保證水蒸氣與炭化料的充分接觸,加速活化反應(yīng),提高活化效率,可以提高水蒸氣的實(shí)際需求量。如果水蒸氣壓力低、流量小,則放熱反應(yīng)大于吸熱反應(yīng),爐溫不易調(diào)控,燒失率大,活化反應(yīng)緩慢,活性炭質(zhì)量、產(chǎn)量均下降。如果水蒸氣壓力高,流量大,則爐壓高,爐內(nèi)氣氛不易控制,影響活化爐使用壽命。
活化爐內(nèi)壓力對(duì)活性炭吸附性能的影響
活化爐須保持正壓操作,爐壓過高,容易從爐體各處噴出活化氣體,引起爐外著火,影響生產(chǎn)和活化爐壽命,也不利于炭化料內(nèi)反應(yīng)后的活化氣體逸出,孔隙打不開,影響活化效果;爐壓過低,易從爐外吸進(jìn)空氣,引起炭的燒失率增加,嚴(yán)重時(shí),吸進(jìn)的空氣與爐內(nèi)活化氣體發(fā)生爆炸,引起事故。因此,冷卻半爐爐壓一般控制在80 ~ 100 Pa,加熱半爐爐壓控制在20 ~ 40 Pa 較為合適。
活化時(shí)間對(duì)活性炭吸附性能的影響
活化時(shí)間一般根據(jù)產(chǎn)品活化情況確定,需生產(chǎn)碘吸附值高的活性炭,一般適當(dāng)延長(zhǎng)活化時(shí)間即可。但活化時(shí)間過長(zhǎng),炭的燒失率加大,灰分增加,強(qiáng)度降低,嚴(yán)重時(shí)碘吸附值反而降低,且易造成產(chǎn)品道的堵塞,一般活化時(shí)間應(yīng)控制在40 ~ 45 h。
原來,活性炭的生產(chǎn)工藝受這么多因素的影響。因此,我們?cè)谏a(chǎn)活性炭時(shí)要注意到這些因素,避免導(dǎo)致活性炭的生產(chǎn)受到影響。