氯化鋅在木質(zhì)活性炭炭化作用下的脫水有利因素。

       化學法活性炭的成熟工藝為氯化鋅法,國內(nèi)活性炭生產(chǎn)廠大多采用該法 ,其活化原理為 :氯化鋅在炭化活化中有脫水作用 ,使用機木質(zhì)原料中的氫、氧元素以水的形式逸出 ,如此可降低炭化活化溫度 ,改變熱解路線 ,另外氯化鋅溶液對木質(zhì)原料有溶解、侵蝕作用 ,故可順利滲透到原料內(nèi)部 ,到達木質(zhì)原料中纖維形成的細孔中 ,以實現(xiàn)完全活化 ,活化過程中氯化鋅多數(shù)留在炭中起骨架作用 ,而形成的炭則沉積在骨架上 ,當后用水洗掉氯化鋅后 ,則炭形成多孔 ,從而具有吸附、脫色作用。

　　捏合:首先將工業(yè)品氯化鋅配成 45- 50波美度的水溶液 ,其 p H值為 4. 5- 6. 5(指一滴氯化鋅溶液溶于 2 5ml蒸餾水中所測值 ),然后與烘干的木屑以 1∶ 3 - 4的固液比投入捏合機中 ,使充分捏合均勻 ,捏合時間不小于 1 5分鐘 ,以保證氯化鋅溶液充分進入纖維內(nèi)部。若采用其它混合方式 ,如簡單人工攪拌或靜止浸泡 ,則所需混合時間應(yīng)延長。

　　炭化活化:連續(xù)生產(chǎn)中采用內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐為炭化活化的主體設(shè)備 ,其熱載體為高溫煙道氣。傳熱方式為 :高溫煙道氣與物料呈逆流直接接觸傳熱。物料流動方向為 :從回轉(zhuǎn)爐的高端連續(xù)加入捏合均勻的物料 ,靠回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動與斜度使物料慢慢地由高向低移動。由于物料在爐內(nèi)不斷翻轉(zhuǎn)移動 ,從而保證物料炭化活化均勻 ,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。炭化活化時應(yīng)嚴格控制反應(yīng)溫度 ,雖提高溫度對反應(yīng)有利 ,但氯化鋅的損失量增加 (例 500℃氯化鋅的蒸氣壓為0℃為2℃為所以在保證活性炭質(zhì)量的前提下應(yīng)盡力降低炭化活化溫度。該工段工藝條件控制在 :溫度為時間 40分鐘 ,回轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速為 2 - 3轉(zhuǎn) /分。

　　木質(zhì)粉狀活性炭回收：從回轉(zhuǎn)爐中卸出的物料中除含有炭及氯化鋅外 ,還含有因高溫和水蒸氣存在下反應(yīng)生成的氧化鋅和氫氧化鋅 ,故需將其進行處理 ,目的有兩個 ,一個是使氧化鋅和氫氧化鋅反應(yīng)變?yōu)榭勺鳛榛罨瘎┑穆然�鋅 ,二是大限度的回收氯化鋅 ,以循環(huán)使用降低成本。所包含的反應(yīng)為 :

　　木質(zhì)粉狀活性炭采用多級逆流回收洗滌方法 ,當洗液中氯化鋅濃度高達 40波美度時 ,返回到捏合工段循環(huán)使用。

　　凈化除雜 :因生產(chǎn)中采用的設(shè)備大多為鐵器設(shè)備 ,導(dǎo)致產(chǎn)品中鐵含量超標 ,故需除鐵.

　　其過程為 :將回收工段送來的物料加入除鐵池 (非鐵設(shè)備 ),再加入自來水使其剛好浸沒物料 ,然后加入占物料量 4. 5%的工業(yè)鹽酸 ,在小時以上 ,后反復(fù)漂洗、過濾 ,至洗液達中性為止。

　　脫水 :洗至中性的物料先采用三足離心機或板框壓濾機脫除其中大部分水份。然后在轉(zhuǎn)筒干燥機中干燥至水份小于 1 0 %后送去粉碎包裝。

　　粉碎包裝 :國內(nèi)生產(chǎn)廠大多采用球磨機進行粉碎 ,其產(chǎn)品細度應(yīng)據(jù)用戶要求進行調(diào)整。粒度越小脫色效果越好 ,但粒度過小影響過濾速度 ,一般控制在粒徑≥ 1 2 0目為佳。

　　木質(zhì)粉狀活性炭優(yōu)點 :該法制備的活性炭孔隙率大 ,且可通過調(diào)整活化劑的濃度生產(chǎn)不同孔徑的活性炭 ,另外用氯化鋅作活化劑 ,炭化活性溫度低、易操作、能耗小 ,同時氯化鋅可回收循環(huán)使用。

　　木質(zhì)粉狀活性炭缺點 :因在炭化活化時有部分氯化鋅進入大氣 ,另外回收工段使用揮發(fā)性鹽酸 ,兩者對大氣均有一定程度污染。

　　用高溫水蒸氣、高溫煙道氣 (CO2 氣體 )及高溫空氣對炭進行活化的方法為物理活化法。其活化原理為 :實際生產(chǎn)中 ,大多采用高溫水蒸氣作活化劑 ,如我省保定賢臺活性炭廠即用該法。

　　原料炭化 :首先使木質(zhì)原料在然后破碎為的塊待用。

　　炭化料的活化 :因水蒸氣與炭在高溫下的反應(yīng)為吸熱反應(yīng) ,當系統(tǒng)溫度達反應(yīng)開始進行 ,但由于反應(yīng)吸熱 ,會使物料溫度低于影響反應(yīng)速度 ,為保證溫度在需補充熱能。因產(chǎn)物中有氫氣和一氧化碳生成 ,而該兩種氣體均可燃燒放出熱量 ,所以實際生產(chǎn)中即利用該部分燃燒熱補償反應(yīng)吸熱造成的熱消耗。炭化活化反應(yīng)在多管活化爐中進行。炭化后的物料從活化爐的爐口加入 ,活化劑水蒸氣從活化爐上部通入 ,活化反應(yīng)完成后 ,活性炭從下部卸出 ,而下部排出的氣體送入爐膛中燃燒。

　　優(yōu)點 :用水蒸氣作活化劑 ,使炭表面純凈 ,因反應(yīng)吸熱 ,不會使物料在活化中局部過熱而影響收率 ,同時該法無污染、節(jié)省燃料。

　　缺點 :因耐火材料和木炭的傳熱系數(shù)小 ,易造成管內(nèi)物料溫度不均 ,活化不一致而影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。