活性炭製程

活性炭製程

炭化(Carbonization)與活化(Activation)是活性炭製程重要的過程,活性炭的炭化過程,中國炭素工業股份有限公司特別製作圖讓各位了解其流程。

炭化(Carbonization)

椰子殻、木屑及煤炭都是吸附常用的元素,在高溫及缺氧的條件下進行熱劈解,形成多孔隙的結構體,去除水份後,由此過程之可揮發性物質在原料中在加熱,具有獨特的結構特性表面及吸附表面,更使得整個炭結構趨穏定。

炭化被定義為在溫度低於 1000℃(通常在 400℃-600℃ 範圍內)下,在沒有氧氣的情況下,非均相前體材料(例如煤或木材)的加熱或熱解分解。炭化用於生產活性炭,原料材料可以是顆粒、預篩分材料、塊狀或丸粒的形式。炭化在迴轉窯中進行。

與瀝青、油和氣體(可能需要在窯中達到炭化溫度所需的燃料)一起,炭化會產生一種“炭”,簡稱為“炭”,例如:氧、氫、氮和硫。這些通過變成氣態揮發性產物而被消除。這些不規則的的空隙形成了活性炭最依賴的孔隙率。

活化(Activation)

活性炭通過物理吸附過程起作用,活性炭的作用類似於魔鬼氈。當氣味分子與活性炭接觸時,它們被存在於在孔隙內,這過程也將擴大碳元素的孔隙,直到產品再活化。在炭化過程過程中,常會有炭氫化合物之焦油形成,而附著在炭結構上,進而影響其活性炭的吸附能力。 炭化得到的炭還沒有很高的吸附能力,因為它的多孔結構並不完全明顯。因此,對於大多數應用,需要通過稱為活化的氧化處理來增加這種多孔結構。這個過程的想法是基於通過氧化燒焦的材料來破壞部分炭結構,以形成主要由微孔組成的高度多孔結構。考慮到大多數用途,在活性炭的生產中,關鍵目標是開發直徑小於 2 nm 的孔(微孔)。活化導致產品具有極高和擴展的表面積,從而提供出色的吸附能力。活性炭根據獲得它們的活化程序分為兩種類型:物理活化化學活化


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