化学法粉炭用推盘式隧道炉与平板炉作为活化料计重的讨论(2)

 

(3)活化料成熟的临界点：物料在活化温度为400~ 450~ 500摄氏度的过程中，要经历多少时间可以成熟（化学法糖用粉状活性炭产品脱糖100%），活化剂消耗最低呢？在不同的活化温度下有不同的时间要求，也可以说有很多的温度、时间成熟点（临界点），如果再加上不同的物料重，则有温度、时间、重量三因素形成更多的成熟临界点。所以在旧工艺生产中主要依靠温度、时间两因素来掌握活化临界点是很难的。如何把多因素活化变为单因素活化，是科研工作者多年来的追求，我们通过了数次的试验探索，用活化料计重法可以把多因素变为单因素，这样掌握活化料的成熟临界点就容易了，因为它已变成单因素了，只有一个临界点。

(4)如何计算求得活化料临界点：通过生产的实践观察和试验研究，不同品种的活性炭有不同的活化成熟临界点，可以采用活化料计重法来计算活化成熟的临界点（详见活化料计重新工艺生产氯化锌法粉末活性炭）。现以糖用炭为例，按活化料计重新工艺计算活化料成熟的临界点如下：
假设：活化成熟的临界点重量-D
木屑原料的绝干重-Q
糖用炭产品试验的得率-r
锌屑比（以绝干计）-p
则 D= Qr+ Qp（1-n）
经试验n值为0. 002~0.003 0
为方便上式计算也可简化为D—Q(r+p)—误差在2%以下。
已知：木屑重62. Skg（含水率20%），绝干重为50kg
产品试验得率A法糖用木质粉末炭采用0. 44
锌屑比3.1：1则需要用600Be’氯化锌266. Skg
计算：D =50×(0. 44 +3.1)=50×3.54 =177.0 kg
即进炉的湿物料为62.5+266,5=329kg -，活化料应在临界值177kg时出炉。
通过以上试验，出炉活化料应在略低于D值的情况下出料，如176. 5kg出炉，产品质量则可达到双佳值，A法焦糖脱色力合格，锌耗低（A法焦糖脱色100%，活性炭的吨产品锌耗<0.1t）。

(5)活化料计重法生产微锌耗活性炭试验和数据：前已述及，在活化过程中氯化锌并不参与化学反应，并无化合、分解、取代等变化过程，不消耗氯化锌或消耗微薄。又从氯化锌法粉末状活性炭生产的试验研究过程得知：氯化锌只对含纤维植物木屑等，在加热炭化、活化过程中促进炭微孔结构变化的作用，但氯化锌在活化温度下对炭素（木炭）不发生活化作用，而且在成熟的活化料中只含有粉末活性炭和活化剂两组分。同时在这过程中氯化锌受热挥发去自身少量气体而已。其实活化过程也可以认识为添加了活化剂的物料连续炭化过程，到物料成炭后产品质量开始达标时，在活化料组分中只有粉状活性炭和氯化锌两组分，就没有必要再继续加温活化了，因为成炭后氯化锌对它不起活化作用，此时是成熟期，也是锌耗最低点（临界点）。为了验证以上论点和寻找其临界点，采用了活化料计重法，对生产氯化锌法活性炭的质量、锌耗重复进行了室内试验研究，现将试验结果列于表9-2。

表9-2用D值控制出炉活化料重量所得产品质量锌耗表

项目	进炉物料(g)			D值	出炉活化料		：g)	A法焦糖	活化剂
	总重	木屑	活化剂	(g)	活化料	溶出物	活性炭	脱色(%)	消耗(%)
l 2 3 4 5 6 7 8* 9	120 120 120 159. 5 150 160 190. 5 64. 5 64. 5	20 20 20 25 25 25 30 10 10	58. 1 60. 35 59. 75 75. 3 67. 3 75. 3 88. 2 29. 4 29. 4	65. 75 68. 0 67. 41 84. 86 76. 86 84. 82 99. 68 33. 22 33. 22	65. 2 68. 1 67. 4 84. 5 76.1 84. 3 99. 8 33. 0 33. 5	57. 7 60. 4 59. 4 75. I 66. 4 74. 9 87. 8 28. 9 29. 4	7. 5 7. 7 8. 0 9. 4 9. 7 9. 4 12 - 4.1 4.1	100 100 - 100 100 100 100 100 100 + 100 -	5. 3 0. 06 + 4. 5 2.1 9.2 4. 2 3. 3 12. 1 o
备注	①样品木屑含水率13%； ②活化剂的量指加热去湿后的称重； ③活性炭得率按试验采用0. 44计算（不同批次有差异）； ④8*操作失误。							注：A法焦糖脱色 按标准液肉跟比较 法测定

从表9-2中项目2和9两试验数据有零锌耗出现，但从1—9项目平均数计算锌耗为4. 3%，看出零锌耗在生产中是难以实现，从理论上分析也是很难的，因为氯化锌在生产受热操作过程中，或多或少总会挥发去一些。但为何试验中有零锌耗出现呢？初步分析这原因可能存在有：①产品质量100一%；或是品种差异。②试验、分析中的正、负误差（详待研究）。

采用活化料计重新工艺配置适合的相应设备，是有可能大大地降低氯化锌消耗，达到微锌耗生产氯化锌法活性炭的可能。工艺已经有了，但关键在于设备的选型与设计上。

本信息来源于美佳活性炭厂官方网站