木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)工藝與再生方法

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木炭與活性炭的區(qū)別：眾所周知，把木材隔絕空氣，加強(qiáng)熱即可得到木炭，木炭是一種多孔性的含碳物質(zhì)。它的表面積很大，能吸附其他物質(zhì)的分子，有較強(qiáng)的吸附功能。如果在制取木炭時(shí)不斷的通入高溫水蒸汽，除去沾附在木炭表面的油質(zhì)，使內(nèi)部的無(wú)數(shù)管道通暢，那么木炭的表面積必然更大，這就成為了活性炭，它也是一種多孔性的含碳物質(zhì)，其高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，使它具有比木炭更龐大的比表面積，所以更容易吸附空氣中的有毒、有害氣體（雜質(zhì)），起到凈化空氣的作用。

木質(zhì)活性炭的工作原理：
活性炭的原子具有很大的比表面積，使其表現(xiàn)出對(duì)外部的很強(qiáng)的吸引力。這些被稱為范德華力會(huì)吸引氣體或液體周圍的分子。這些吸引力和周圍媒介中分子間的作用力的合力使活性炭具有了表面吸附力。一些分子的結(jié)構(gòu)使其具有比其他分子更容易被吸收的特性，根據(jù)這個(gè)原理我們就能分離不同的分子。
物理吸附發(fā)生在排除氣流和液體流中污染物的過(guò)程中。多孔的結(jié)構(gòu)給活性炭提供很大的比表面積，使污染物很容易聚集在活性炭中。這種吸引力存在所有的分子之中。這樣，孔壁的表面分子有很強(qiáng)的吸引力，并通過(guò)孔隙的通道吸引污染物的分子。必須指出的是：被吸附的污染物的分子，必須比張開的孔的尺寸要小，這樣它們才可以通過(guò)孔并被聚積起來(lái)�，F(xiàn)在，你可以理解，我們?yōu)槭裁匆貌煌脑牧虾突罨瘲l件來(lái)生產(chǎn)不同種類具有不同孔隙結(jié)構(gòu)的活性炭，其目的就是使我們的產(chǎn)品適用于不同的用途。
除了物理吸附作用之外，化學(xué)反應(yīng)也發(fā)生在碳的表面�；钚蕴坎粌H包含碳成份，在其表面還包含少量氫成份和氧成份，這些成份以各種化合物和功能性物質(zhì)的形式存在，包括：碳�；⒘u基、苯酚、酯類、苯醌等。這些在碳表面的氧化劑和絡(luò)合物能夠與活性炭吸附的物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。以下有一個(gè)典型的例子：在水處理過(guò)程中，活性炭在水中和氯發(fā)生作用，把氯轉(zhuǎn)化為氯化物。這樣，氯就被清除了，在水中的討厭的味道和異味也就沒(méi)有了。
木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)工藝及性質(zhì)：
1.木炭的外部形態(tài)：質(zhì)量高的木炭斷面具有黑色光澤，敲打時(shí)發(fā)出響亮清脆的金屬聲。在不同的溫度下燒制的木炭，其外部形態(tài)是不同的。在低于250攝氏度時(shí)燒制的炭，表面帶褐色，不易敲斷，燃燒時(shí)有火焰；300—350攝氏度燒制的木炭表面呈黑色，當(dāng)燒制溫度達(dá)500攝氏度時(shí)，敲打時(shí)，木炭發(fā)出響亮金屬聲。2.木炭的固定碳：固定碳是一個(gè)假定的概念，它是在規(guī)定的高溫，一般為850—950攝氏度下，不通入空氣進(jìn)行煅燒時(shí)的無(wú)灰分的木炭。一般的木炭可能含70%—80%的固定碳。隨煅燒溫度升高，木炭中固定碳的相對(duì)含量增加。3.木炭的揮發(fā)分：木炭在高溫下煅燒時(shí)放出一氧化碳、二氧化碳、氫、甲烷和其他碳?xì)浠衔锏葰鈶B(tài)產(chǎn)物稱為揮發(fā)分。燒制木炭的溫度在300—700攝氏度以內(nèi)時(shí)，隨著溫度的升高，木炭煅燒時(shí)所分出的揮發(fā)分的組成發(fā)生下列變化：二氧化碳、一氧化碳和甲烷的含量逐漸降低，而氫的含量逐漸增加。燒炭的溫度升高時(shí)，木炭的發(fā)熱量增高，而氣體的發(fā)熱量降低。4.木炭的機(jī)械強(qiáng)度：木炭的機(jī)械強(qiáng)度表示它對(duì)壓碎和磨損的抵抗能力，它在木炭的轉(zhuǎn)裝和運(yùn)輸上以及在冶金工業(yè)應(yīng)用上有很大意義。轉(zhuǎn)載的次數(shù)愈多，在熔鐵爐的爐胸中，木炭受到上部爐料強(qiáng)大壓力，而由上向下移動(dòng)時(shí)，則受到爐料塊和爐胸壁的強(qiáng)烈摩擦，如果木炭變成碎屑，氣體難以通過(guò)爐料，熔鐵爐的操作就會(huì)發(fā)生故障。木炭強(qiáng)度沿縱向較高，徑向較低，而弦向低。當(dāng)燒制木炭終溫度相同時(shí)，木炭強(qiáng)度隨燒炭時(shí)間的增加而增加。5.木炭的比重和孔隙度：木炭的比重因樹種、木材的質(zhì)量、炭化的終溫度和升溫速度而不同。一般比重大的木材燒成的木炭比重也大。木炭孔隙度決定木炭大部份性質(zhì)，如反應(yīng)能力、導(dǎo)熱性、吸附性等。6.木炭的發(fā)熱量：木炭的發(fā)熱量與炭化溫度有關(guān)，炭化溫度高，木炭碳素含量大，發(fā)熱量也較高。7.木炭的灰分：木炭燒完后成為白色或淡紅色的物質(zhì)稱為灰分。木炭中灰分含量隨燒制溫度、樹種、被炭化木塊和樹皮的比例、樹木的立地條件、砍伐季節(jié)、運(yùn)材和燒制方法而不同。一般燒制溫度愈高，灰分含量愈大，由闊葉材燒制的木炭其灰分含量比針葉材高；樹皮含灰量比木材高。
木質(zhì)活性炭的吸附原理：
活性炭是環(huán)保領(lǐng)域，眾多周知，他是一很好的吸咐劑，隨著近的發(fā)展，活性炭被廣泛用于各行各業(yè)，活性炭布是利用活性炭獨(dú)特的微孔吸附原理制造的。通過(guò)吸附作用除掉空氣中的異味和有害氣體。其特點(diǎn)是：表面積大、吸附能力強(qiáng)、能夠迅速吸附苯、甲醛、氨氣等多種有害氣體。同時(shí)可載附光催化材料，達(dá)到更好的凈化效果。
活性炭再生的幾種方法：
藥劑洗脫的化學(xué)法：對(duì)于高濃度、低沸點(diǎn)的有機(jī)物吸附質(zhì)，應(yīng)首先考慮化學(xué)法再生。
生物再生法：利用經(jīng)過(guò)馴化培養(yǎng)的菌種處理失效的活性炭，使吸附在活性炭上的有機(jī)物降解并氧化分解成C02 和H20，恢復(fù)其吸附性能，這種利用微生物再生飽和炭的方法，僅適用于吸附易被微生物分解的有機(jī)物的飽和炭，而且分解反應(yīng)必須徹底，即有機(jī)物終被分解為C02和H20，否則有被活性炭再吸附的可能。如果處理水中含有生物難降解或難脫附的有機(jī)物，則生物再生效果將受影響。
濕式氧化法：這種再生法通常用于再生粉末活性炭，如為提高曝氣池處理能力投加的粉末炭。將吸附飽和的炭漿升溫至200～250℃，通入空氣加壓至(300～700) X104P，，在反應(yīng)塔內(nèi)被活性炭吸附的有機(jī)物在高溫高壓下氧化分解，使活性炭得到再生。再生后的炭經(jīng)熱交換器冷卻后，送入儲(chǔ)炭槽再回用。有機(jī)物碳化后的灰分在反應(yīng)器底部集積后定期排放。濕式氧化法適宜處理毒性高、生物難降解的吸附質(zhì)。溫度和壓力須根據(jù)吸附質(zhì)特性而定，因?yàn)檫@直接影響炭的吸附性能恢復(fù)率和炭的損耗。這種再生法的再生系統(tǒng)附屬設(shè)施多，所以操作較麻煩。
電解氧化法：利用電解時(shí)產(chǎn)生的新生態(tài)[O]，[C1]等強(qiáng)氧化劑，使活性炭吸附的有機(jī)物氧化分解。但在實(shí)際運(yùn)行中，存在金屬電極腐蝕、鈍化、絮凝物堵塞等問(wèn)題。而不溶性電極--石墨存在體積大、電阻高、耗電大等缺點(diǎn)，因此尚未見(jiàn)在實(shí)踐中應(yīng)用。
加熱再生法：根據(jù)有機(jī)物在加熱過(guò)程中分解脫附的溫度不同，加熱再生分為低溫加熱再生和高溫加熱再生。