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添加助剂提高粉末活性炭质量试验结果与测定
在前文《加739助剂提高氯化锌法粉炭产品质量试验》过程中,曾取五种助剂(钙、镁、钾、钠、铝化物)对其进行选择,对添加量配比、温度高低、时间长短、活化效果、回收难易等方面进行了多数次的试验研究,最后认为793助剂比较理想。
现就木屑浸泡氯化锌溶液中,添加规定数量的793助剂,对亚甲基兰、A法焦糖脱色等的影响作对比试验,如下:
(1)室内试验条件:①锌屑比例3:1;②活化温度480±20℃; ③活化恒温时间60 min;④试验用绝干木屑重4g;⑤添加“793”助剂适量。
(2)室内试验方法:按以上试验条件用“793”助剂加入氯化锌,在马福炉内进行炭化、活化,然后经后处理,对产品质量进行了A 法糖浆脱色试验、酱油脱色(与外商标准样对比)均取得了满意结果。
(3)经室内多次试验后进行生产性投料试产,证实其可行性后,在生产车间的平板炉和改良炉上,添加“793”助剂按常法操作,进行工业化生产,经多年在美佳活性炭厂生产,产品出口质量受到好评。
为了对产品质量进一步认识和了解,我们就多年来在平板炉和改良炉的设备上进行了炭活化,采用“793”助剂生产出的氯化锌法粉末活性炭,对脱色力、比表面、孔分布等进行了测定,测定结果见表11-1至表11-5。
表11-1 采用793助剂产品吸附力对比表
工艺条件 | A法糖浆 | 酱油脱色 | 亚甲基 | |||||
项目样品 | 锌屑比 | 活化温 度(℃) | 活化时 间( nun) | 加助剂 | 脱色(%) | (%) | 兰脱色 ( ml/0. lg) | 备注 |
对照样 | 3: 1 | 480±20 | 60 | 0 | 95—100 | 85~90 | 11~12 | 众数 |
室内样 | 3: l | 480±20 | 60 | 规定量 | 100 N120 | 100 N115 | 12~13.5 | 众数 |
车间样 | 3: 1 | 550~ 700 | 规定量 | 100~ 120 | 95—115 | 13 ~14 | 众数 |
比表面与孔分布测定:加“793”助剂和对照样(不加“793”助剂)粉末活性炭样品,送郑州大学化学系测试。
活性炭送检样品说明:
样品A-室内加“793”助剂样品;
样品B-对照样(不加助剂);
样品C-车间生产加“793”助剂样品。
表11-2比表面与比孔容
BET | DUBININ | 微孔比例 | |||
项目 | 比表面积 ( kg/g) | 比孔容 ( ml/g) | 比表面积 ( kg/g) | 微孔孑L容 (ml/g) | 微孔孔容/ 比孔容 |
A | 1787.5 | 1. 863 | 1738.0 | 0. 61 | 0. 328 |
B | 1353.6 | 1. 952 | 1391.O | O.49 | 0. 251 |
C | 1566.0 | 2. 178 | 1576.0 | 0. 56 | 0. 257 |
美佳活性炭厂技术专家组把活性炭细孔结构分为大孔、过渡孔、微孔三类,对其中过渡孔(2—10 nm)来说是最重要的,因为它有相当的比表面积和孔容,其大小数量级相当于分子数。过渡孔的比表面积,虽然通常不超过活性炭总表面积的5%,但对脱色吸附的功用很大,一是作为通道支配吸附速度,二是吸附蒸汽时,起毛细凝聚作用,三是对大分子物质吸附起微孔补偿作用。
表11-3采用新工艺生产的粉末活性炭孔径分布
孔体积分布(V%) | 备 注 | |||
孔范围 ( nm) |
样品号 | 样品号 | 样品号 | |
A | B | C | 样品说明 | |
IOO一80 | 0 | 6. 75 | 6.5 | |
80_ 60 | 2. 06 | 6. 75 | 6.5 | |
60~ 50 | 4. 59 | 13. 31 | 12. 93 | |
50—40 | 2. 54 | 6. 56 | 6. 43 | |
40一20 | 4. 80 | 22. 42 | 16. 75 | |
20~l0 | 10. 69 | 12. 31 | 11. 38 | |
10—8 | 8. 81 | 6.8 | 5. 76 | |
8~6 | 9. 12 | 8. 96 | 7. 53 | |
6—4 | 12. 41 | 8. 01 | 7.2 | |
4—3 | 25. 46 | 7. 85 | 7. 89 | |
3—2 | 10. 79 | 0. 29 | 11. 14 | |
l~O | 8. 73 | O | 0 |
车间C样孔范围在3~ 6nm少于A样,因793助剂加入量的差异
从上表分析看来:孔分布在过渡孔、微孔交界边缘的2~4 nm,其数量高出对照样2—4倍,比表面积约大200rr12,微孔孔容大14%—24%,这对大分子的酱油脱色和A法糖浆脱色等提高,有其密切相关。
本信息来源于美佳活性炭厂官方网站
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