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將活性炭進行大規(guī)模的工業(yè)應用,對強度的要求是必不可少的。選取幾種來自不同產(chǎn)地的市場上常見的活性炭,研究發(fā)現(xiàn)煤質活性炭的機械強度明顯優(yōu)于椰殼活性炭。以瀝青質(含40%灰分) 為碳源, 經(jīng)高溫加壓膨脹預炭化和三步升溫炭化,制備了平均孔徑150um的泡沫碳,其密度為800kg/m2,經(jīng)1323K炭化后,抗壓強度由瀝青原材料的10MPa提高到了18MPa,瀝青中高含量的灰分為泡沫碳的機械強度提供了支持。將其與煤質、煤焦油瀝青質、石油瀝青質以及AR瀝青質泡沫碳(萘經(jīng)過催化聚合得到)進行了密度和抗壓強度的對比,此四種碳材料相應的抗壓強度分別為2.5~18.7、8~18.23.9和1~4MPa。木質顆粒活性炭的強度就是指它的耐破碎性,強度高的活性炭不容易破碎,使用壽命長,易于后期的再生處理。由于水流水壓不穩(wěn)定,受到水流的沖刷,強度低的活性炭經(jīng)過一段時間的沖刷就會破碎了,碎的活性炭粉末很容易進入水中造成污染,而且在吸附飽和之后進行再生處理時難度較大,就是扔掉,造成浪費。所以通常要求活性炭強度在95%以上
影響木質活性吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標。吸附能力的大小是用吸附量來衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時間內所吸附的物質量。在水處理中,吸附速度決定了污水需要和吸附劑接觸時間。 活性炭的吸附能力與活性炭的孔隙大小和結構有關。一般來說,顆粒越小孔隙擴散速度越快,活性炭的吸附能力就越強。污水的pH值和溫度對活性炭的吸附也有影響?;钚蕴恳话阍谒嵝詶l件下比在堿性條件下有較高的吸附量。吸附反應通常是放熱反應,因此溫度低對吸附反應有利。當然,活性炭的吸附能力與污水濃度有關。在一定的溫度下,活性炭的吸附量隨被吸附物質平衡濃度的提高而提高。 木質活性炭的生產(chǎn)工藝主要以化學法為主,根據(jù)化學活化劑不同,化學法又分為磷酸法和氯化鋅法,其主要原材料為林產(chǎn)“三剩物”和化學活化劑 ,兩項合計占總成本的40%左右。木質活性炭的主要原材料為豐富的林產(chǎn)“三剩物”,其供應充足,在雨季林木采伐減少會出現(xiàn)短期價格波動;而磷酸或氯化鋅活化劑則受電力價格變化可能出現(xiàn)波動,這些將在一定程度上影響到木質活性炭價格。
木質活性炭的分類
1、木質活性炭按原料來源分:椰殼活性炭、杏殼活性炭、果殼活性炭等。
2、木質活性炭按外觀形狀分:一般分為粉末狀或顆粒狀。一般將90%以上通過80目標準篩或粒度小于0.175mm的活性炭通稱木質粉狀活性炭或粉狀炭。粉狀炭在使用時有吸附速度較快,吸附能力使用充分等優(yōu)點,但需專有的分離方法。隨著分離技術的進步和某些應用要求的出現(xiàn),木質粉狀活性炭的粒度有越來越細化的傾向,有的場合已達到微米甚至納米級。粉狀的活性炭吸附能力強,制備容易,價格較低,但再生困難,一般不能重復使用。
通常把粒度大于0.175mm的活性炭稱作木質顆?;钚蕴?,該活性炭價格較貴,但可再生后重復使用,并且使用時的勞動條件較好,操作管理方便。因此在水處理中較多采用木質顆?;钚蕴俊?
木質顆?;钚蕴?/span>吸附特性 、機械性能、化學性能都有著質的飛躍,在市場中占據(jù)著有利的發(fā)展地位木質顆?;钚蕴?/span>已經(jīng)在凈水行業(yè)產(chǎn)品當中占據(jù)著很大的市場,應用范圍非常廣泛,操作簡便,成績優(yōu)。
木質顆?;钚蕴客庑螢榉勰睿?jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質活性炭,具有比表面積大,活性高,微孔發(fā)達,脫色力強,孔隙結構較大等特點,孔隙結構大,水處理網(wǎng),能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質、雜質。木質活性炭主要的如:水分、灰分、酸溶物、各種金屬和酸根的含量,粉狀活性炭的質量有多項物理與化學的指標。以及它吸附性能等。木質顆?;钚蕴客ㄟ^用化學活化法制造粉狀活性炭粉狀活性炭產(chǎn)品的外形主要有粉狀和粒狀兩大類:1.粉狀活性炭是非常微細的粉末,木質粉狀的活性炭是用的木屑為原料。絕大部分可通過200目篩網(wǎng),大部分可通過325目篩網(wǎng),粉的尺寸在1150μm之間(平均約40μm;通常,炭粉越幼細,對雜質的吸附速度越大。故常將活性炭產(chǎn)品進行高度的破碎和篩選,得到微細的粉末。粉狀炭的缺點是再生比較困難,通常不再生使用,故消耗量較大(近年也有研究將它再生);2.粒狀活性炭通常都再生使用,消耗量較少。有不定型顆粒狀和柱狀顆粒兩種,粒度在0.54mm之間。