顆?；钚蕴恐苽涞臒o粘結(jié)劑法
2022-09-28
無需添加粘結(jié)劑制備顆?；钚蕴靠煞譃閮煞N：一是將一定形狀尺寸的天然木質(zhì)原料直接進(jìn)行炭活化，得到無定形顆粒狀活性炭；二是在無需添加粘結(jié)劑的條件下，化學(xué)藥劑活化法自成型制備顆粒活性炭。
豐富的成型天然木質(zhì)植物原料，如椰殼、核桃殼、橄欖核等果殼果核類，可直接通過物理或化學(xué)活化法制備不定形顆粒活性炭。Poinern等以澳洲堅(jiān)果殼為原料，先進(jìn)行高溫炭化，再結(jié)合二氧化碳活化法制備顆?；钚蕴?，并探討了活化溫度對(duì)活性炭吸附金的影響。結(jié)果表明，高溫活化有利于提高顆?；钚蕴康奈鹑萘?。賀德留等發(fā)明了磷酸法生產(chǎn)木質(zhì)無定形顆粒活性炭技術(shù)，通過對(duì)原料(主要是果殼、果核)的預(yù)粉碎、浸泡、浮分及低溫下干燥炭化處理，活化后可得具有較高強(qiáng)度和吸附力的產(chǎn)品。結(jié)果表明，原料粒度為 20 ~ 40 目有利于活化劑的滲透，相比氯化鋅法，提高了無定形炭的強(qiáng)度，且碘值>950 mg/g，B 焦糖色>100%，相比物理法其生產(chǎn)成本降低了 40%。
化學(xué)活化法自成型制備顆粒活性炭，是在碳質(zhì)原料中加入一定數(shù)量的化學(xué)藥品，進(jìn)行充分捏合塑化產(chǎn)生焦油等膠黏和增塑性物質(zhì)，無需另加粘結(jié)劑即可成型，經(jīng)加熱炭活化一步完成的制備方法 。制備顆?；钚蕴渴褂玫幕瘜W(xué)藥劑主要有 ZnCl2、H3PO4 、KOH、NaOH、H2SO4、CaCl2、K2CO3等。不同的化學(xué)活化劑，對(duì)原料的活化機(jī)理各不相同。
粘結(jié)劑法
添加粘結(jié)劑主要是為了解決原料自身無粘結(jié)性，成型困難，產(chǎn)品強(qiáng)度、表面光滑度不理想等問題的成型活性炭的制備。粘結(jié)劑的種類和用量，很大程度上影響著活性炭的強(qiáng)度和吸附性能。加入粘結(jié)劑，往往使顆粒活性炭的部分孔隙堵塞，造成機(jī)械強(qiáng)度提高的同時(shí)其吸附性能降低。常用粘結(jié)劑有煤焦油、淀粉、木焦油、亞硫酸紙漿廢液、粘土、廢糖蜜、羧甲基纖維素、樹脂類等。
煤具有含碳量高、資源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于顆?；钚蕴康闹苽湓稀．?dāng)前，制造煤質(zhì)顆?；钚蕴克玫脑厦憾际菬o粘結(jié)性和弱粘結(jié)性的煤，如無煙煤、弱粘煤、褐煤等，因此均需要在原料煤中添加一定數(shù)量的粘合劑，使之壓制成型。由于煤焦油的瀝青含量高，對(duì)煤粉的粘結(jié)能力強(qiáng)，因此，我國(guó)煤質(zhì)活性炭工廠大多數(shù)采用煤焦油作為粘結(jié)劑。杜亞平等采用煤焦油作為石油基顆?；钚蕴康恼辰Y(jié)劑，與無煙煤混捏，經(jīng)擠壓成型，活化制得機(jī)械強(qiáng)度較高、微孔發(fā)達(dá)的顆粒活性炭，可作為凈化空氣或水用吸附劑。
除了煤質(zhì)原料，研究者對(duì)木質(zhì)原料及其他原料制備顆粒活性炭也進(jìn)行了大量研究。夏洪應(yīng)等以煙桿廢棄物為原料，木焦油為復(fù)合粘合劑，分別采用水蒸氣和二氧化碳活化法制備顆粒活性炭。結(jié)果表明，900 ℃活化時(shí)，水蒸氣法顆粒活性炭呈微孔型，BET 比表面積為 1037 m2/g，總孔容積為0.8152 mL/g；二氧化碳法活性炭炭也呈微孔型，比表面積為 947.81 m2/g，總孔容為 0.48 mL/g，但得率高于水蒸氣法。
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