碱法生产电化学电容活性炭

24碱法生产电化学电容活性炭初试

24.1原料炭的选择

用木屑生产碱法木质粉末活性炭必需先行炭化,本项试验采用两种工艺试验,一是活化料计重工艺生产碱法粉末活性炭,二是常规工艺生产碱法活性炭。但用木屑炭化得率不高一般仅30%左右,通过试验我们选用了造纸黑液(300Be,)与木屑3:1配比,在400度C下,60min炭化,然后回收碱液,取得木屑炭,得率可达木屑重之75%以上,而且可回收部分的碱,算是一种较有经济效益的原料炭,现将其生产碱法活性炭的工艺条件和试验情况分述于下:

24-2活化料计重工艺生产碱法粉末活性炭试验

室内在特制的高温炉内,进行了活化料计重法试验,生产碱法活性炭,试验如下:

(1)制炭:车间生产原料炭,按造纸黑液与木屑比3:1,在炭化炉上加热炭化至400度C左右,制得炭化料。

(2)炭化料活化:选用烧碱为活化剂,活化剂与炭化料比为1.5—2:1;如采用纯炭(木炭粉)与活化剂一般碱炭比为2~5:1。两者比例多少与工艺难易和产品性能有关。

(3)活化温度和时间:碱法生产活性炭的活化温度一般要求在600℃以上,低于600℃难以活化,>800C活化剧烈,为考虑高温下的设备、仪器腐蚀问题,对比表面积无特殊性要求下,我们选用的活化温度在600—700度C比较缓和些。

活化时间:众所周知在活化过程中,活化温度高,则时间短,温度低时间长,但不能太低,低了就活化不了,所以对活化温度有一定的工艺规定,如氯化锌法物料自身的活化温度在500度c左右,磷酸法物料自身的活化温度在400度C左右,烧碱法物料自身的活化温度在600℃以上。但活化时间从试验过程观察,氢氧化钠在600度C以上高温下发生氧化增重转变为炭酸钠,其分子式重量从40可增加至106。可见活化后期逐渐增重,是活化趋向成熟的必然。一般活化时间短吸附力差,吸附力随着活化时间提高而提高,到一定时间以后又走向反面。

(4)活化料回收:活化料回收碱液同磷酸法和氯化锌法。一般回收采用逆流浸提活化料,到最后出来的浸提水浓度达1度Be’以下即可。

(5)后处理:碱法生产活性炭除了对半成品进行除灰、除铁、精制外,对回收的碱液还需要进行石灰苛化,把回收液中的炭酸钠转化为烧碱。然后方能再应用于活化。

表24-1活化料计重试验数据表

活化时间及温度 物料重 失重 增量 过程说明
时、分 温度(℃) (g) (g) (g)  
2:45 120热进炉 171.5     (1)木屑重30g+30。Be’黑
2:55
400
170.5
1
  液重90g,制得炭化料
= 36. 5g;
2:58
500
168.0
3.5
 
(2)36.5+NaOH 60g+水
3:3 600 163.0 8.5 0.△增 40g+活化杯具重70. 5g= 207g
3:20
610土10
164.5
7.0
1.5
搅拌均匀并蒸发浓缩至不冒液
时= 171. 5g,蒸发去水分=
3:25
610±10
165.5
6.0
2.5

207 - 171.5=35. 5g;
3:40 610±10 167.0 4.5 4.0 (3)进炉活化=.171. 5g从
3:48
610±l0
167.5
4.0
4.5
减重到增重至171. Sg出炉,活
化料= 171.5 -70.5=lOlg;
3:51
610±10
168.0
3.5
5.0

(4)活化料经漂洗烘干后
4:00 610±10 168.5 3.0 5.5 得产品10. 5g;
4:50
610±10
171.0
0.5
8.0
(5)测定所用亚甲兰试液
均为0. 15%。
5:03 610士10 171.5 o,o 8.5  

产品亚甲基兰脱色

24. 5 ml/0. lg
产品灰分:3. 5%

(未进行第二道处理)

从以上两表可以看出,进炉活化物料加热过程中,初期减重后期有增重现象,这是由于NaOH在较高的温度下转化为Na2CO3的缘故,如上所述,Na2CO3的分子量106大于NaOH的分子量40,所以反应过程增重(本文对此重量变化与产品质量相关的规律未作详细试验观察)。

本信息来源于美佳活性炭厂官方网站