木質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝及研究現(xiàn)狀-預(yù)覽頁
【正文】 在必行?；钚蕴縖4~5]作為一種良好的水質(zhì)凈化材料，廣泛應(yīng)用于脫除工業(yè)和城市污水中的有機(jī)污染物。木材是可再生資源， 本身具有多孔性的毛細(xì)管體系, 灰分低雜質(zhì)少, 容易活化, 微孔結(jié)構(gòu)也容易調(diào)整, 一般情況下可利用枝丫木材、木屑和果殼等廢棄物為原料。 regeneration。The production technology and research status of the wooden activated木質(zhì)活性炭生產(chǎn)工藝及研究現(xiàn)狀 摘要：分析了氯化鋅活化法和磷酸活化法制備活性炭的工藝過程及各種操作參數(shù)的影響。 關(guān)鍵詞：活性炭；氯化鋅活化法；磷酸活化法；再生；現(xiàn)狀。activation。不同原料的活性炭[2]由于物理化學(xué)性質(zhì)各有不同，性能也將有所差異。 化學(xué)活化法俗稱一步法, 化學(xué)活化劑如氯化鋅、磷酸、KOH 和碳酸鉀等與原料混合浸漬后, 在一定溫度下將炭化活化同時進(jìn)行. 世界各國對活性炭的各種制備方法進(jìn)行了廣泛的研究。但高溫?zé)嵩偕^程中炭損失較大，所需設(shè)備較為復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高，不易小型化。目前，國內(nèi)外均致力于開發(fā)新的活性炭產(chǎn)品,研究制備不同孔徑分布的活性炭的最佳條件，用各種廢棄物為原料生產(chǎn)出適合不同需求的活性炭產(chǎn)品以及生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)等反面的研究。生產(chǎn)木質(zhì)活性炭的方法[1]主要是化學(xué)法，包括氯化鋅活化法、磷酸活化法，氫氧化鉀活化法和其他化學(xué)品活化法，目前經(jīng)常使用的是氯化鋅活化法和磷酸活化法。氯化鋅有脫水作用[1]，當(dāng)氯化鋅溶液浸入木質(zhì)原料纖維中，將木質(zhì)組織細(xì)胞中的氫、氧元素以水分子的形式脫出，將木質(zhì)組織細(xì)胞中的水分子全部脫出后，木質(zhì)被活化為木質(zhì)活性炭。用高溫水蒸氣（500℃177。并且由于環(huán)保的要求，用磷酸核硫酸等作為活化劑替代氯化鋅的實(shí)驗(yàn)已在實(shí)驗(yàn)室完成。將木屑置入設(shè)有假底的浸泡池踩實(shí)，加配置好的磷酸液，料液重量比1:~。常用設(shè)備為6~10孔單層平板爐，炭活化在同一爐室內(nèi)進(jìn)行。有經(jīng)驗(yàn)者從物料氣味、顏色可判斷活化程度。經(jīng)酸回收后的活化料在漂洗槽內(nèi)洗去泥沙和殘酸，再放入嵌有木框的漂洗池內(nèi)進(jìn)一步漂洗至PH3~5，必要時通蒸汽煮1~2h。（5） 粉碎包裝。為及時監(jiān)控質(zhì)量。（2）控制水的硬度。要定期對循環(huán)使用的磷酸梯度進(jìn)行處理，提高配料液的純凈度。2木質(zhì)活性炭再生方法 熱再生法是目前應(yīng)用最多,工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法[710]。且針對性很強(qiáng),就特定物質(zhì)專門馴化，降解不徹底，多次循環(huán)后再生效率會明顯降低，因而限制了其工業(yè)化應(yīng)用。溶劑再生法是利用活性炭、溶劑與被吸附質(zhì)三者之間的相平衡關(guān)系,通過改變溫度、溶劑的pH值等條件,打破吸附平衡,將吸附質(zhì)從活性炭上脫附下來[11]。因此,人們或?qū)鹘y(tǒng)的再生技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),或探索全新的再生技術(shù)。超聲波再生法的再生效率，主要取決于超聲作用時間、處理溫度、炭粒粒徑、吸附類型等因素。通常是低溫有利于吸附的進(jìn)行，升高溫度有利于吸附質(zhì)從吸附劑上脫附[14]。 TiO2 光催化技術(shù)是近年迅速發(fā)展起來的一種發(fā)展前景相當(dāng)看好的環(huán)境友好高級氧化技術(shù)[12]。因此，如何選擇經(jīng)濟(jì)有效的再生方法成為使用活性炭吸附技術(shù)的關(guān)鍵所在。2)活性炭的得率隨著浸漬比的提高而逐步提高，但是隨著活化時間和活化溫度的升高而逐步降低。 (2)研究磷酸對活性孔結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)影響。這是因?yàn)樗魵庾柚闺s原子進(jìn)入活性炭基體，而氮?dú)鉀]有這個作用。 活化機(jī)理探討 M．MolinaSabio[19]以核桃為原料，研究了磷酸濃度和引入木質(zhì)纖維素中磷的量與所得活性炭孔容變化和孔徑分布的關(guān)系，指出（1）xp(每克原料中磷的質(zhì)量)時影響活性炭孔隙度和孔徑分布的主要因素。Marit Jagtoyen 和 Trank Derbyshire[2012]、福利葉變換紅外光譜對磷酸法木質(zhì)活性炭進(jìn)行了元素分析得出了如下結(jié)論：（1）磷酸的加入降低了碳化溫度，150℃開始形成微孔，200～450℃主要形成中孔，（2）磷酸不僅時作為催化劑來催化大分子鍵的斷裂，而且還通過縮聚和環(huán)化來參與鍵的交聯(lián)，其中主要時通過磷脂鍵與有機(jī)物和生物聚合碎片進(jìn)行交聯(lián)；（3）木材中的木質(zhì)素主要參與微孔的形成，纖維素主要參與中孔的形成；（4）活性炭空隙分布的改變通過改變熱處理溫度或改變酸與原料之比來實(shí)現(xiàn)。比表面積和孔容大小是影響吸附性能的一個重要因素。磷酸的循環(huán)利用和炭活化設(shè)備的
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