Mik a szemcsés aktívszén előállítási módszerei?

A szemcsés aktív szén előállítási módjai két kategóriába sorolhatók: 1) közvetlen szénaktiválás kötőanyag hozzáadása nélkül; 2) kötőanyag hozzáadása a széntartalmú prekurzor formálásához, majd a szénaktiválási folyamat végrehajtása.
Kötőanyagmentes módszer
A szemcsés aktívszén előállítása kötőanyag hozzáadása nélkül két típusra osztható: az egyik a természetes fa alapanyagok meghatározott alakú és méretű közvetlen aktiválása amorf szemcsés aktív szén előállítására; a másik a szemcsés aktívszén előállítása önformázással vegyszeres aktiválási módszerrel, kötőanyag hozzáadása nélkül.
Abundant shaped natural wood plant raw materials, such as coconut shells, walnut shells, olive kernels and other fruit shells and kernels, can be directly used to prepare amorphous granular activated carbon by physical or chemical activation methods. Poinern et al. used macadamia shells as raw materials, firstly carried out high-temperature carbonization, and then combined with carbon dioxide activation method to prepare granular activated carbon, and explored the effect of activation temperature on the adsorption of gold by activated carbon. The results show that high-temperature activation is conducive to improving the gold absorption capacity of granular activated carbon. He Deliu and others invented the phosphoric acid method to produce wood amorphous granular activated carbon technology. Through pre-crushing, soaking, floating and low-temperature drying and carbonization of raw materials (mainly fruit shells and cores), products with high strength and adsorption capacity can be obtained after activation. The results show that the raw material particle size of 20 ~ 40 mesh is conducive to the penetration of the activator. Compared with the zinc chloride method, the strength of the amorphous carbon is improved, and the iodine value is >950 mg/g, B caramel color >100%-kal, előállítási költsége pedig 40%-kal csökken a fizikai módszerhez képest.
A kémiai aktiválási módszer az, hogy bizonyos mennyiségű vegyszert adnak a széntartalmú nyersanyagokhoz, teljesen összegyúrják és lágyítják, hogy kátrányt és más ragasztó- és lágyító anyagokat állítsanak elő, és további kötőanyagok hozzáadása nélkül is kialakítható. Az elkészítési mód egy lépésben, hevítéssel szénaktiválással fejeződik be. A szemcsés aktívszén előállításához használt vegyi anyagok főként a ZnCl2, H3PO4, KOH, NaOH, H2SO4, CaCl2, K2CO3 stb. A különböző kémiai aktivátorok eltérő aktiválási mechanizmussal rendelkeznek az alapanyagokra.
Binder módszer
A kötőanyag-adagolás elsősorban azt a problémát hivatott megoldani, hogy maguk az alapanyagok nem tapadósak, nehezen formálhatók, valamint a nem kielégítő termékszilárdság és felületi simaság a formált aktívszén készítésénél. A kötőanyagok típusa és mennyisége nagymértékben befolyásolja az aktív szén szilárdságát és adszorpciós teljesítményét. A kötőanyagok hozzáadása gyakran blokkolja a szemcsés aktív szén egyes pórusait, ami megnöveli a mechanikai szilárdságot, miközben csökkenti az adszorpciós teljesítményét. A gyakori kötőanyagok közé tartozik a kőszénkátrány, keményítő, fakátrány, folyékony szulfitpép, agyag, hulladék melasz, karboxi-metil-cellulóz, gyanták stb.
A szén előnye a magas széntartalom, a gazdag erőforrások és az alacsony ár, és széles körben használják nyersanyagként szemcsés aktív szén előállításához. Jelenleg a szénalapú szemcsés aktívszén gyártásához használt nyersszén nem tapadó és gyengén tapadó szén, például antracit, gyengén ragadós szén, lignit stb. Ezért bizonyos mennyiségű kötőanyagot kell hozzáadni a nyersanyaghoz. szenet formára nyomni. Mivel a kőszénkátránynak magas az aszfalttartalma, és erősen kötődik a szénporhoz, országom legtöbb szénalapú aktívszén-gyára kőszénkátrányt használ kötőanyagként. Du Yaping et al. kőszénkátrányt használt kőolaj alapú szemcsés aktívszén kötőanyagaként, antracittal keverte, extrudálta, majd aktiválta, így nagy mechanikai szilárdságú és fejlett mikropórusos szemcsés aktív szenet kap, amely levegő vagy víz tisztítására adszorbensként használható .
A kutatók a szén-alapanyagok mellett rengeteg kutatást végeztek a szemcsés aktívszén faalapanyagból és egyéb alapanyagokból történő előállításával kapcsolatban is. Xia Hongying et al. nyersanyagként dohányhulladékot, kompozit kötőanyagként fakátrányt használtak fel, és szemcsés aktív szenet állítottak elő gőzzel, illetve szén-dioxid aktiválási módszerekkel. Az eredmények azt mutatták, hogy 900 fokon aktiválva a gőzmódszerrel előállított szemcsés aktívszén mikroporózus volt, BET fajlagos felülete 1037 m2/g, teljes pórustérfogata pedig kb. 0,8152 ml/g; A szén-dioxidos módszerrel előállított aktív szén szintén mikropórusos volt, fajlagos felülete 947,81 m2/g, összpórustérfogata 0,48 mL/g, de a hozam magasabb volt, mint a gőzmódszeré.