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