木质粉状活性炭的生产方法
化学法活性炭的成熟工艺为氯化锌法 ,国内活性炭生产厂大多采用该法,其活化原理为:氯化锌在炭化活化中有脱水作用,使用机木质原料中的氢、氧元素以水的形式逸出,如此可降低炭化活化温度,改变热解路线,另外氯化锌溶液对木质原料有溶解、侵蚀作用,故可顺利渗透到原料内部,到达木质原料中纤维形成的细孔中,以实现完全活化,活化过程中氯化锌多数留在炭中起骨架作用,而形成的炭则沉积在骨架上,当后用水洗掉氯化锌后,则炭形成多孔,从而具有吸附、脱色作用。
用活性炭净化已经被证明是一种现代化的、成熟的技术,能满足各种各样的净化需求。活性炭的吸附原理已经被发现和应用很久了,古希腊已经有记载,用木炭缓解食物中毒。在哥伦布航海的时代,人们用火烧木桶的内部,使其变黑炭化,他们发现,这么做以后,水能更长时间地保持新鲜。
炭化物质的一个特点,物和有机物聚集在它的表面,它能在大多数情况下,把污染这一个过程被称为吸附。活性炭净化的功能就是基于这一原理的一一炭化物质的吸附原理。这个原理是所有表面的共性。对于活性炭,其庞大的表面使得其拥有极强的吸附能力;正是其表面积使其成为“活性”炭。活性炭的表面积大到令人惊讶的程度:500到1500平方米/克甚至更大。一勺子的活性炭的表面积足以抵上一个足球场了。
这个表面积是在活化过程中得到的。一般这个过程是用蒸汽活化。在1000度左右的高温蒸汽中,炭化物质的有些分子发生了燃烧而形成小孔,这些数量庞大的小孔存在于炭物质的空间结构中。如果是用化学活化的方法,一般采用磷酸在相对低的温度下活化就可以形成这些微孔。
活性炭主要应用于净化。炭物质中巨大数量的微孔结构能有效捕捉存在于流体中各种各样的杂质。目标杂质活性炭的应用场合广泛,用来清除各种各样的杂质,一般都是有机物。您工艺中佳的处理技术取决于要去除杂质的性质和浓度。为了达到有效的吸附,活性炭微孔的尺寸好能够接近目标杂质分子的大小。知道目标杂质是什么是选择活性炭的关键依据,从而能够选择已经被证实对某些杂质有良好吸附能力的活性炭型号。活性炭是吸附去除杂质,和氧化漂白不同。氧化漂白仅仅是把杂质脱色成为无色的物质
粉状活性炭的吸附特性:
粉状活性炭与其他吸附剂如硅胶、沸石、活性白土等相比较,具有许多特点。
1.有较发达的孔隙结构,比表面积大。活性炭具有发达的孔隙结构,除了活性分子筛以外,孔径分布范围较广,具有孔径大小不同的孔隙,能吸附分子大小不同的各种物质。同时具有大量的微孔,因而比表面积很大,吸附力也大。活化方法对制得粉状活性炭的孔隙大小有很大影响。
2.活性炭的表面特性
活性炭的表面性质因活化条件而不同,高温水蒸汽活化的活性炭,表面多含碱性氧化物,而氯化锌活化的活性炭,表面多含酸性氧化物,后者对碱性化合物的吸附能力特别大。活性炭具有的表面化学性质、孔径分布和孔隙形状不同,是粉状活性炭具有选择性吸附的主要原因。
3. 催化性质
粉状活性炭作为接触催化剂用于各种异构化、聚合、氧化和卤化反应中。它的催化活性是由于炭的表面和表面化合物以及灰分等的作用。活性炭在化学工业中常用作催化剂载体,即将有催化活性的物质沉积在活性炭上,一起用作催化剂。这时活性炭的作用并不限于负载活化剂,它对催化剂的活性、选择性和使用寿命都有重大影响,粉状活性炭具有助催化的作用。
4.化学性质稳定、容易再生
粉状活性炭的化学性质稳定、能耐酸、耐碱,所以能在较大的酸碱度范围内应用;活性炭不溶于水和其他溶剂,能在水溶液和许多溶剂中使用;活性炭能经受高温高压的作用,由于它的催化活性,在有机合成中常作为催化剂或载体。粉状活性炭使用失效时,可用各种方法多次反复再生,使其恢复吸附能力,再用于生产。如果再生得法,可达到原有的吸附水平。
活性炭脱色效果在水中强,有机溶剂中较弱。一般搅拌30~60分钟,活性炭的粒度对脱色时间有影响,而且不同生产厂家,不同加工方法生产的活性炭,脱色效果相差很大。活性炭厂家提醒广大消费者,活性炭的脱色温度和PH要根据你产物的性质,通过试验确定了。
(1)活性碳一般使用温度是75-80度比较好;
(2)活性炭脱色效果在水中强,在强极溶剂中使用效果也不错,在非极性溶剂中效果较差;
(3)一般情况下,在pH3-6条件下使用较好;
(4)一般情况下,加入量为千分之一至三(or5);
(5)脱色时间一般为30-60min;
(6)活性炭的种类型号很多,比如糖用碳,油用碳等,要选择一种适合你使用的活性碳。
脱色用活性炭是以优质的木屑等为原料,采用氯化锌法生产,具有发达的中孔结构,吸附容量大、快速过滤等特性。主要适用于各种氨基酸工业,精制糖脱色、味精工业、葡萄糖工业、淀粉糖工业、化学助剂、染料中间体、食品添加剂、药品制剂等高色素溶液的脱色、提纯、除臭、除杂。
以磷酸法生产的脱色活性炭,具有发达的中孔结构和发达的比表面积,吸附容量大、过滤速度快,不含锌盐之特性。广泛适用于食品工业的糖类、谷氨酸及盐,乳酸及盐、柠檬酸及盐,葡萄酒,调味品,动植物蛋白、生化制品、医药中间体、维生素、抗生素等产品的脱色、精制、除臭、去杂。
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