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江苏活性炭活化厂家分享活性炭的活化机理

2021-01-15 点击数:240
       说起活性炭大家肯定想到的就是黑色的颗粒或柱状,其实在活性炭生产中最为重要的两大工序是炭化和活化,炭化就是在低温缺氧的情况下对含碳物质进行闷烧,活化是在高温时通入活化剂(通常是水蒸气)进行的,活化的过程比较复杂,下面就由江苏活性炭活化厂家-尚鼎环境科技来给大家介绍一下活性炭的活化机理,具体内容如下:
                                         
      1、润胀作用
      在低于200℃的温度下,磷酸的电离作用能使木质纤维素类原料中的生物高聚物发生润胀、胶溶以至于溶解作用,活化剂渗透到原料内部,溶解纤维素而形成孔隙,与此同时,还会发生一些水解反应和氧化反应,使高分子化合物逐渐解聚,形成一种部分聚合物与磷酸组成的均匀塑性物料。

      2、加速炭活化过程
      炭活化需要在一定温度下进行,磷酸药品从根本上改变了木材的热解历程,显著降低活化温度;同时由于磷酸对生物高聚物的润胀作用,它能渗透到原料颗粒内部,使原料受热均匀。因此,浸渍过磷酸的物料升温快而且均匀,不发生局部过热,一般磷酸活化法活化时间均在0.5~1.5h。

      3、高温下具有催化脱水作用
      木质纤维素原料在炭化时生成大量的焦油而降低碳的得率,经磷酸浸渍的物料,由于磷酸具有很强的脱水作用和催化有机化合物的羟基消去作用,因而,杉木屑在高温分解前其中的氢和氧首先发生脱水反应,以水的形式脱除,使更多的碳得以保留,活性炭的得率较高。同时磷酸能抑制焦油的产生,并导致残留的碳有较高程度的芳构化。

      4、氧化作用
      磷酸具有氯化锌所没有的氧化性质,它能进一步氧化已形成的炭,起着进一步氧化作用,侵蚀炭体而造孔,形成微孔发达的微晶结构。

      5、芳香缩合作用
      纤维素是木材的主要成分之一,在质子的催化作用下发生纤维素的解聚,木质纤维素脱水,芳香环状结构的形成,磷酸盐基团的去除等系列反应。当温度升高时(100~200℃),与酸催化乙醇脱水的机理一样,通过磷酸脱水作用和催化有机化合物的羟基消去作用,获得大量网状结构、微孔发达及比表面积高的活性炭。

      6、炭化时起骨架作用
      磷酸在炭化时起骨架作用,在原料被炭化时能给新生的碳提供一个骨架,让碳沉积在骨架的上面;新生的碳具有初生的键,对无机元素有吸附力,能使碳与无机磷元素结合在一起。

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