如何制作活性炭？（活性碳制造工藝）
來源：如何制作活性炭？（活性碳制造工藝） 發(fā)布于：2021-04-22 08:40:56 瀏覽：584
活性炭是一類經(jīng)過處理的多孔碳，有許多不同的用途，特別是在水和氣體凈化方面的吸附和化學反應需要。因為活性炭顆粒是如此多孔，它們有非常膨脹的表面積塞進洞和隧道，遍布其表面。這些區(qū)域也可以填充其他材料用于其他目的。例如，在水凈化中，銀被混入碳孔中，以便過濾生活飲用水中的汞和有機砷等污染物。由于碳是通過一系列相對便宜和簡單的活化過程從木炭中產(chǎn)生的，因此它可以大量用于許多應用。
碳制造工藝-如何制造活性炭
活性炭的生產(chǎn)過程有兩種形式。碳源，可以存在于煤，泥炭或任何有機含碳物質(zhì)被碳化，這意味著純碳是通過一類被稱為熱解的加熱方法提取出來的。一旦材料碳化，它需要氧化，或用氧氣處理，要么暴露在二氧化碳或蒸汽中，要么通過酸堿化學處理。
碳化：碳化是將一塊富含碳的材料通過加熱轉化為純碳的過程。這種被稱為熱解的加熱過程來自一類古老的木炭制造技術。開始時使用非常致密的碳質(zhì)材料，因為最終結果需要為活性炭提供額外的多孔性。將富含碳的材料放在一個小的(相對于材料量而言)熔爐中，并在最高2000攝氏度的極端溫度下煮熟。剩下的通常是初始重量的20-30%，主要由碳和一小部分無機灰組成。這與“煉焦”非常相似，一類從木炭(一類碳基燃料)生產(chǎn)焦炭的方法。
一旦多孔形式的碳被生產(chǎn)出來，它需要經(jīng)過氧化才能成為吸附劑。這可能發(fā)生在兩種方式之一：氣體或化學處理。
氣體處理：當氣體被泵入時，碳的活化可以直接通過在室內(nèi)加熱來完成。這使它暴露在氧氣中進行氧化。當被氧化時，活性炭容易被吸附，這是化學物質(zhì)表面結合的過程，正是這一過程使得活性炭能夠很好地過濾液體和氣體中的廢物和有毒化學物質(zhì)。對于物理氣體處理，碳化熱解過程必須在600-900攝氏度的惰性環(huán)境中進行。然后，充氧氣體被泵入環(huán)境，在900到1200攝氏度之間加熱，使氧氣與碳表面結合。
化學處理：在化學處理中，這一過程與碳的氣體活化略有不同。首先，碳化和化學活化同時發(fā)生。制備酸、堿或其他化學物質(zhì)的槽，并將材料浸沒。然后將浴槽加熱至450-900攝氏度，遠低于氣體活化所需的熱量。含碳材料被炭化然后被活化，所有這些都比氣體活化的速度快得多。然而，一些加熱過程會使鍍液中的微量元素吸附到碳上，從而導致活性炭不純凈或失效。
后處理活性炭：經(jīng)過氧化處理后，活性炭可用于多種不同用途，具有幾種分類不同的性質(zhì)。例如，顆?；钚蕴?GAC)是一類比粉狀活性炭(PAC)顆粒更大一些的沙狀產(chǎn)品，每種顆粒都有不同的用途。其他品種包括浸漬碳，其中包括不同的元素，如銀和碘，和聚合物涂層碳。
本文作者：董帝豪
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