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碳的制作方法、活性碳的制作方法

导读如何制取活性炭?最佳答案一、活性炭的制备首先要对原料进行碳化碳化也称热解,是在隔绝空气的条件下对原材料加热,一般温度在600℃以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳...

今天若米知识就给我们广大朋友来聊聊碳的制作方法,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。

如何制取活性炭?

最佳答案一、活性炭的制备首先要对原料进行碳化

碳化也称热解,是在隔绝空气的条件下对原材料加热,一般温度在600℃以下。有时原材料先经无机盐溶解处理后再碳化。活性炭原材料经碳化后,会分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳及氢等气体;原料分解成碎片,并重新结合成稳定的结构。这些碎片可能是由一些微晶体组成。微晶体是由两片的、有碳原子以六角晶格排列的片状结构堆积而成。但堆积无固定的晶型。微晶体的大小和原材料的成份和结构有关,并受碳化温度的影响,大致是随碳化温度的升高而增大的。碳化后微晶体边界原子上还附有一些残余的碳氢化合物。

二、活性炭半成品进行活化

活化是在有氧化剂的作用下,对碳化后的材料加热,以生产活性炭产品。当氧化过程的温度在800-900℃时,一般用蒸汽或二氧化碳为氧化剂;当氧化温度在600℃以下时,一般用空气做氧化剂。对于活化过程所起的作用,目前只有大致的理解。在活化过程中,烧掉了碳化时吸附的碳氢化合物,把原有空隙边上的碳氢原子烧掉,起了扩大孔隙的作用,并把孔隙与孔隙之间烧穿。活化使活性炭变成一种良好的多孔结构,碳化及活化后的晶体片状结。

活性炭只有专门的企业才可以生产,而且生产设备不是一般的庞大,特别是治理装修污染的活性炭,制作工艺更是复杂,而且并不是所有的活性炭都可以治理装修污染,有些是用来净水的,有些是用来净化空气的,从材质上分为煤质,木质,果壳等。

专业活性炭生产厂家温馨提示:自己制作活性炭很不靠谱,这种精细化工产品不适合DIY。

活性炭怎么制作

最佳答案活性炭的制作方法如下:

按原理来说,所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异,为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用,目前国内煤质活性炭的生产原料,主要采用山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤。

此外,新疆烟煤也适宜制作活性炭。近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响,现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭,但活化出来的产品吸附值普遍较低,碘吸附值主要在400-700mg/g(国标87标)。

炭化活化工段

活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂,据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段,就是炭化和活化。炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一,常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。

煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除,排除了原料中的挥发分和水分,而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物,使得炭颗粒形成了初步孔隙。

具备了活性炭原始形态的结构。原料经过炭化之后,我们称之为炭化料,炭化料已经具备了一定的吸附能力,但吸附能力极低,经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法(也称气体活化法)和化学活化法。

煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法,以水蒸气、烟道气(水蒸气、CO2、N2等的混合气)、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化(实际生产过程中最常使用烟道气)。

活化过程通过开放原来闭塞的孔隙、扩大原有孔隙和形成新的孔隙三个阶段达到造孔的目的。活化主要是通过活化炉设备进行活化反应造孔,当下主流有斯列普炉(SLEP)、斯克特炉(STK)、耙式炉、回转炉,目前在国内斯列普炉是使用最多的气体活化法炉型。

活性炭是怎么制作成的?

最佳答案活性炭

的制取

【原理】

把核桃壳碎末强热干馏,可得到粗制的活性炭,再经酸煮、水洗处理后可得到较好的活性炭。

【用品】

硬质试管、带弯

导管

的单孔橡皮塞、100mL

烧杯

、漏斗、

滤纸

、烧瓶夹、铁架台、铁圈、

石棉网

、蒸发皿。

核桃壳、

铜片

浓硝酸

、2mol/L

盐酸

【操作】

1.核桃壳的碳化

把核桃壳放在一张厚纸上,用铁锤砸碎,取碎末5~10g装入一个30×200mm硬质试管,按图示

装置

,用

酒精喷灯

加热,并不断转动试管及移动

喷灯

,使核桃壳碎末均匀受热。不久可以看到

管壁

附着有水,量多时流到棉花

团上

,管口有大量

气体

逸出及

黑褐色

木焦油

浸湿棉花团,

管内

核桃壳碎渣逐渐碳化,直到不再产生气体或见炭粒加热至红炽即可撤去

酒精灯

,待试管冷却后再按下列步骤进行处理。

2.炭粒的

加酸处理

取出干馏生成的炭粒放进一烧杯,倒入50mL2mol/L盐酸,用酒精灯加热煮沸15min,

溶液

呈淡黄色,弃去杯内溶液,再倒入50mL2mol/L盐酸煮沸15min,以除去炭粒中的

杂质

。冷却后,过滤,用

蒸馏水

洗涤三次,再把滤纸上的炭粒倒在另一个干净的、盛有50mL蒸馏水的烧杯里,煮沸15min,弃去杯内溶液,再换新蒸馏水煮沸几次,用

pH试纸

检验,开始

水溶液

酸性

,最后显中性。把含有炭粒的溶液过滤。

3.自制活性炭粒的烘干

把滤过的湿炭粒放入蒸发皿里,用酒精喷灯加强热①,并用

玻璃棒

不断搅拌直至炭粒全部烤干,切勿使炭粒烧着。撤去酒精喷灯,冷却,把制得的活性炭取少量进行如下实验,以检验是否符合实验要求。把符合要求的活性炭收集在一个洁净、干燥的瓶中保存。

4.自制活性炭的

吸附性

实验

取一个充满

二氧化氮

的试管②,投入新制成的活性炭粒0.2~0.5g,把试管口用

橡皮

塞塞紧不得漏气,摇动试管使炭粒与管内气体充分接触,把此试管放置一段时间后,试管内红棕色气体的颜色逐渐变为淡黄色,证明用核桃壳制成的活性炭,具有

吸附作用

【备注】

1.要选核桃壳碎末,经干馏后可制得较小的粗活性炭粒,否则炭粒中易夹杂有未干馏的核桃壳,使活性炭的吸附作用效果不明显。

2.用2mol/L盐酸至少煮沸两次,以保证炭粒中所含的

矿物

杂质除净。

3.用蒸馏水煮沸后,一定要用pH试纸检验直至水呈中性为止。

4.①用喷灯

加热时间

不宜过长。

②制取二氧化氮气体。取几个小铜片,放入一个(18×180mm)试管。倒入几毫升浓硝酸,立即产生红棕色的二氧化氮气体,迅速塞紧带弯导管的单孔塞,并把弯导管插入一个试管内。当试管内充满红棕色二氧化氮气体时,把弯导管取出,立即用橡皮塞塞紧试管口,然后把制取二氧化氮气体的试管拔去单孔塞,倒立在

盛水

的烧杯里以除去剩余的二氧化氮。

关于活性炭的制作工艺,详细一点,谢啦

最佳答案1.化学活化法化学活化法是把化学药品加入原料中,然后在惰性气体介质中加热,同时进行炭化和活化的一种方法,通常采用锯屑等植物性原料.药品活化法有三大缺点:① 对设备腐蚀性很大;② 污染环境;③活性炭中残留有化学药品活化剂,应用方面受到限制.1.1.氯化锌法氯化锌法制造工艺为在原料中加人重量是原料0.5~4倍、比重为1.8左右的浓氯化锌溶液并进行混合,让氯化锌浸渍,然后在回转炉中隔绝空气加热600-700℃ ,由于氯化锌的脱水作用,原料里的氢和氧主要以水蒸气的形式放出,形成多孔性结构发达的炭。1.2 磷酸法磷酸活化原则上是将精细粉碎的原料与磷酸溶液混合,接着混合物被烘干,并在转炉内加热到400~600℃ ,众所熟知的工艺过程是在较高的温度下(1100℃ )进行的.1.3 以碱为活化剂的化学活化法近来,以氢氧化钾等碱性活化剂的化学活化法引人注目.将煤焦与氢氧化钾混合,在氩气流中进行低温、高温二次热处理,制得比表面积为2 918 平米/克的活性炭.选用经一次炭化核桃壳或石油焦,加入1~ 5倍氢氧化钾,充分混合,系统通氮气保护,低温脱水,高温活化,可制得高比表面积活性炭。美国Standard Oil公司于1971~1974的4年中申请了五篇用石油焦制备活性炭的专利,其要点为:用硝酸将石油焦氧化成石油焦酸,然后在不同的工艺条件下用过量的氢氧化钾活化,制得比表面积在1 000-2 600 m /g的活性炭.这种活化方法收率低,工艺繁琐复杂,物料处理困难,未能在工业上应用.因此该公司又于1978年公开了用3倍量的氢氧化钾在850℃ 活化石油焦的专利.日本Kansal Coke and Chemicals公司在800℃ 减压条件下用3倍量的氢氧化钾直接活化石油焦制得 比表面>3 000 平米 /克的活性炭。 1.2 气体活化法气体活化法是把原料炭化以后,用水蒸气、二氧化碳、空气、烟道气等,在600~1 200℃ 下进行活化的方法.它的主要工序为炭化和活化,炭化就是将原料加热,预先除去其中的挥发成分,制成适合于下一步活化用的炭化料.炭化过程分为400℃ 以下的一次分解反应,400~700℃ 的氧键断裂反应,700~1 000℃ 的脱氧反应等三个反应阶段,原料无论是链状分子物质还是芳香族分子物质,经过上述三个反应阶段获得缩合苯环平面状分子而形成三向网状结构的炭化物。炭化物的吸附能力低,这是由于炭中含有一部分碳氢化合物、细孔容积小以及细孔被堵塞等原因所致.活化阶段通常由在大约900℃ 下,把炭暴露于氧化性气体介质中,进行处理而构成.活化的第一阶段,除去被吸附质并使被堵塞的细孔开放;进一步活化,使原来的细孔和通路扩大;随后,由于碳质结构反应性能高的部分的选择性氧化而形成微孔组织。1.2.1 微波加热法制活性炭含碳原料在600℃ 的温度下进行预热处理,与水蒸气、二氧化碳、含氧气体或活化产生的气体接触,以微波直接加热,即可完成活化.但由通常活化方法能制得活性炭的煤类、石油类、木质类等原料,想用微波加热到完全活化温度是不可能的.例如煤、沥青、木材等原料,若照射微波,最初因水分发热,温度可达100℃ 左右,然后当水分蒸发完 ,发热极小,要升温到100℃ ,或不可能或需很长的时间.1.2.2 活性炭微波加热蒸汽活化法微波加热蒸汽活化法能使活性炭内部表面积显著扩大.具体过程为:先将原料制成一定粒度和比重,通入水蒸气充分搅拌,使其均匀湿润,根据毛细管现象,植物纤维素原料的各纤维间的微孔中存在着游离水分,从而使原料湿润膨胀,然后,以这些游离水分为电解质,用微波放射,游离水分急剧蒸发,产生蒸汽压,从原料内部向外爆发性压出.如此急剧作用,使纤维间的空间扩大,同时急剧干燥,并产生无数龟裂,原料的多孔结构更为显著,内部表面积进一步扩大.再连续干馏炭化,同时通以蒸汽,蒸汽不断地流到原料的多孔和龟裂的地方,抑制和排除碳化氢的固着,直至炭化完毕,能很好地保持其多孔结构。1.3药品活化和气体活化的配合使用气体活化和药品活化有时还配合起来使用.对受过药品活化处理的炭,进一步进行水蒸气活化,有时能制造出特殊细孔分布的产品,并使幅度很广的细孔数增加.用活性炭处理含有会堵塞炭的细孔的那样物质的气体时,例如,用粒状活性炭从城市煤气中吸附除去苯时,活性炭的细孔被城市煤气中的二烯烃堵塞而迅速老化.为制造这种情况下能使用的活性炭,曾应用过这种配合使用的活化方法.勒吉公司的苯佐尔邦牌活性炭就是有代表性的这类活性炭。1.4 连续炭化活化法用比较简单的流动加热炉连续进行炭化和限制氧化活化的活性炭生产方法,并且操作省工、产品质量较好.该方法特点是:把含水率调整到l5% ~30% 的活性炭原料,连续地送入流动加热炉,同时由炉底鼓入适量的空气,使炉内进行炭化和限制氧化活化,在原料入炉前到载入炉时,仅向炉内送入少量火种,加上从炉的下部鼓入适量空气,促使原料部分燃烧,以便加热原料本身.炉内温度和炭化靠鼓入空气量和投料量进行调整.鼓风除用于原料部分燃烧和加热外,还用于使炭化过程中的粒子流态化和连续不断进行的活化反应中。1.5流化床一步法制造活性炭流化床一步法制造活性炭上是近年来发展的煤制活性炭新工艺.该法将原料筛分后直接送入流化床,在初始流化下炭化和活化,活化温度和活化气体分布均匀,可有效地活化反应原料.既可处理粉状原料也可处理粒状原料,生产工艺还简单,受到了高度重视.英国国家煤炭局采用该法生产无烟煤活性炭已投入商业运行.但单段流化床一般适合间歇操作,连续操作活化不均匀.田崎米四研究表明,流化床段数的增加,可使连续操作与间歇操作收到相同的活化产品.但该工艺制造成型活性炭时磨损严重,如把粉煤细粒子与成型原料混合活化,磨损可大大减轻,可同时制取粉状和粒状活性炭.工艺比加入惰性细粒子简单,设备生产能力也大.1.6 快速炭化活化法研究者认为,利用快速热解工艺可以生产廉价的活性炭,这种活性炭有良好的吸附性能,使用后不需再生,可直接用作气化原料.已有的实验研究结果表明快速热解可显著提高活性炭比表面积,在快速热解过程中引入高温水蒸气介质,对活性炭表面结构有显著影响.邱介山等用落下床辐射炉,以碳酸钾为催化剂,探讨黄县褐煤在水蒸气介质中催化快速炭化生产活性炭的可能性.结果表明:实验中所得活性炭的空隙结构指标和吸附性能指标已达到或接近某些市售活性炭的水平.1.7褐煤半焦压块活化工艺目前褐煤制活性炭应用较为普遍的是褐煤半焦压块活化工艺.这种工艺首先将褐煤炭化,然后将半焦粉碎至0.1mm以下,加入沥青粘结剂成型压块,粉碎压块后加入活化炉活化,经筛分或磨细可制得粒状或粉状活性炭.澳大利亚和欧洲采用的都是这种工艺.1.8 其它的生产方法张双全等探讨了以硝酸盐为主的氧化性复合催化剂制备煤基活性炭的新工艺,利用该催化剂将催化和氧化统一起来.结果表明,硝酸钡的活性差,不宜作为催化剂使用;钾化合物是制造活性炭的良好催化剂;助催化剂磷在活性炭空隙结构发展上起着重要的作用;原料中的灰分对催化剂效能的发挥起阻碍作用;实验的复合催化剂可以提高活化反应l倍,在相同烧失率时获得较高的吸附性能,或在相同的烧失率时提高活化得率,从而降低活性炭的生产成本.澳大利亚Robert将20%氢氧化钾溶液70~75 ml与干燥原煤或酸洗煤20 g混成凝胶膏状,用压塑机压制出直径6 mm的煤段,干燥后直径变为3 mm,坚硬,然后在900℃ 氮气保护下馏16 h,干馏炭用稀酸浸提回收钾盐后制得产品.原煤活性炭表面积为l 340 m /g,酸洗煤活性炭的为l 500 平米/g.在美国也开发类似工艺,但氢氧化钾用量更大,制得粉状活性炭表面积高达3 000 平米 /g.但是在美国将原料褐煤及次烟煤用稀酸(如磷酸)处理,处理目的主要不是浸出矿物质,而是使煤中的一些成分交联,然后直接压块活化制造活性炭,产量和活性都大大提高.2活性炭制备的发展趋势2.1活性炭原料方面传统的活性炭制备多以木材、木炭、木屑、椰子壳、果核等为原料,随着社会环保意识的增强,尤其是1998年发生在长江、松花江、嫩江流域的特大洪水使人们已切身体会到生态恶化对民族生存和可持续发展的巨大负面影响,国家迅速对自然林禁伐.致使木材、木炭的来源萎缩,即制备活性炭的原料受到极大地限制,价格也呈上涨趋势,在此形势下,利用切实可行的新工艺,以矿物质原料代替生物质原料制备活性炭具有重大的前途和意义.2.2活性炭制备方法由于活性炭原料的广泛性,同时,同一材质也因地理环境、自然条件的不同而不同,有时成分差异很大,如用同一种制备方法,使活性炭的质量以及材料的最大利用率受到极大限制.因此,今后活性炭的制备将在传统的制备基础上朝着多样化、新颖性、针对性发展.随着活性炭新的应用领域的出现以及对性能更好的新产品的需求,开发节能、高效新工艺、新设备、提高产品质量、降低生产成本成为活性炭行业的重要任务.

椰壳活性炭的生产工艺方法?

最佳答案一:椰壳活性炭的原料筛选

活性炭的品质取决于原料的好坏,市场上椰壳活性炭的原料主要有两大来源,一种是海南椰壳子,另一种是印尼椰子壳。海南椰子的壳皮薄,密度不是很高,而印尼椰子的壳很厚,而且密度又高,相比之下印尼椰壳加工出的活性炭品质会更好一些。

二:炭化

将筛选好的椰壳放入炭化设备,经高温烧到一定程度后封闭炭窑使空气进入,然后余热继续加热并干馏使椰壳中的水分和木焦油被熘出,即而形成椰壳炭。

三:活化

把炭化好的椰壳炭放入活化炉,使水蒸汽、烟道气(主要成分为CO2)等含氧气体作为活化剂,在高温下与炭接触发生氧化还原反应进行活化。活化工艺的主要操作条件包括活化温度、活化时间、活化剂的流量及温度、加料、活化炉内的氧含量等。

四:椰壳活性炭的粒度筛分

活化好椰壳炭这个时候就变成椰壳活性炭了,接下来就可以根据客户的粒度要求进行筛分了,常用的椰壳活性炭粒度有6-12目,8-16目,10-24目,20-40目,200目,325目等。

五:包装

椰壳活性炭的包装规格一般是25kg/包或吨包包装,包装袋采用双层编织袋,结实而且具有防潮功能。

扩展资料

椰壳活性炭生产工艺相对湿度:

生产时煤气的相对湿度应该在70-100%,湿度不足的情况下可以补充水蒸气,但不能带液态水进入活性炭床。

产品的质量好坏在生产过程中就能体现出来,椰壳活性炭在生产过程中的严谨和步骤就能看出为什么会比其他活性炭价格要高的原因。

椰壳活性炭生产工艺温度:

正常使用温度可以在27-82℃,最佳使用温度在32-52℃,在寒冷地区使用时脱硫塔应该要保温。

活性炭是怎样加工而成的?

最佳答案活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料,如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成, 而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用,这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。

按制造方法分:

1. 化学法:磷酸、氯化锌、氢氧化钾、氢氧化钠做活化剂

2. 物理法:水蒸气、二氧化碳、烟道气为活化剂

3.化学–物理法或物理–化学法:不同活化剂分多次炭化、活化

了解了上面的内容,相信你已经知道在面对碳的制作方法时,你应该怎么做了。如果你还需要更深入的认识,可以看看若米知识的其他内容。

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作者: 若米知识

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