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影響活性炭活化的七大因素
發(fā)布時(shí)間：2025-03-25 點(diǎn)擊次數(shù)：2228次
一、活化劑種類對(duì)活化過(guò)程的影響
炭的氣化反應(yīng)的相對(duì)速度（800℃,10.1KPa） 在相同的溫度下，不同的活化劑化學(xué)性質(zhì)不同，它與炭的反應(yīng)速度也不同。空氣、水蒸氣和二氧化碳活化的相對(duì)速度對(duì)比，如炭和氧的反應(yīng)速度較快，活化溫度只需600℃左右即可。
而用水蒸氣則需800-950℃.由于水蒸氣能充分的擴(kuò)散到炭的微孔內(nèi)，使活化反應(yīng)能在整個(gè)炭顆粒內(nèi)均勻進(jìn)行，所以得到比表面積大、吸附能力強(qiáng)的活性炭。總的認(rèn)為。CO2和水蒸氣作為活化劑活化的效果較好。
二、原料煤性質(zhì)的影響
不同的煤種、含氧量、含氫量不同，灰分。揮發(fā)分不同，煤化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，炭化后得到的半焦特性也不同。在一定溫度下，對(duì)活化劑反應(yīng)的速率也不盡相同。
因此，原料煤不同，選用的活化生產(chǎn)工藝略有不同。無(wú)煙煤為原料的活化溫度可比煙煤的活化溫度高20-30℃.
三、炭化溫度的影響
煤的炭化溫度直接影響炭化料的孔隙結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度，即影響半焦的性質(zhì)，尤其是最終溫度，炭化終溫過(guò)高，會(huì)造成炭化料表面收縮形成易石墨化炭層。造成活化難度增加。
四、活化溫度的影響
活化是炭和活化劑在高溫下進(jìn)行的反應(yīng)。隨著溫度的升高，反應(yīng)速度加快，活化速率加大，但是太高易造成不均勻活化。
在不同的活化溫度下，生產(chǎn)的活化炭孔結(jié)構(gòu)不同。活化溫度過(guò)高，微孔減少，吸附力下降。一般水蒸氣活化法的活化溫度控制在800-950℃，煙道氣的活化溫度控制在900-950℃，空氣的活化溫度控制在600℃左右。
以太西煤為原料，是當(dāng)?shù)貙⒒罨瘻囟瓤刂圃?30-950℃，對(duì)提高產(chǎn)量是有益的，較高的活化溫度對(duì)水蒸氣用量的需求是下降的，活化速率是提高的，且幅度較大。
五、活化劑流速及濃度的影響
活化劑的流速大，它與炭反應(yīng)速率增加，使燒失率增加，產(chǎn)生不均勻活化，導(dǎo)致微孔減少。活化劑流速底時(shí)，孔容積反應(yīng)增加，因此活化劑適當(dāng)?shù)牧魉偈潜ＷC活性炭質(zhì)量的因素之一。
水蒸氣用量與活化時(shí)間的關(guān)系。以水蒸氣為活化劑，在一定溫度下水蒸氣的用量大，可以縮短活化時(shí)間，但在不同的溫度下，縮短的活化時(shí)間不同。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，活化溫度在850℃增加到930℃時(shí)，CO2的濃度可提高一倍。CO2作為活化介質(zhì)。其濃度提高可加快反應(yīng)速度。
六、炭化料灰分的影響
炭化料中無(wú)機(jī)成分在炭化和活化過(guò)程中，大部分轉(zhuǎn)化為灰分，它是影響活性炭強(qiáng)度主要因素，在灰分與談接觸的界面上，灰分會(huì)造成裂紋，影響活性炭的強(qiáng)度。
無(wú)機(jī)物中的堿金屬，銅、鐵等氧化物和碳酸鹽，對(duì)碳和水蒸氣的反應(yīng)有催化作用，因此，在炭化料中加入少量的鈷、鐵、釩、鎳等氧化物，可加速碳與水蒸氣的反應(yīng)。
七、炭粒度的影響
炭顆粒小。活化速度快，這是顯而易見(jiàn)的道理。
粒度過(guò)大，活化反應(yīng)受活化劑在炭顆粒內(nèi)擴(kuò)散速度的影響，活化劑與炭接觸面積小，會(huì)發(fā)生顆粒外部已燒失，而內(nèi)部還未活化的現(xiàn)象。
顆粒過(guò)小，活化氣流通阻力加大，也達(dá)不到均勻活化的目的，因此炭粒的粒度直接影響活化速度和活化均勻程度，炭的粒度要均勻。
在反應(yīng)過(guò)程中，炭粒度逐漸變小，但灰分附在炭顆粒外表面，會(huì)影響活化劑的作用。
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