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將活性炭進行大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)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(zhì)活性炭的機械強度明顯優(yōu)于椰殼活性炭。以瀝青質(zhì)(含40%灰分) 為碳源, 經(jīng)高溫加壓膨脹預(yù)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(zhì)、煤焦油瀝青質(zhì)、石油瀝青質(zhì)以及AR瀝青質(zhì)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(yīng)的抗壓強度分別為2.5~18.7、8~18.23.9和1~4MPa。木質(zhì)柱狀活性炭廠家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
粉狀活性炭的缺點是再生比較困難,通常不再生使用,故消耗量較大。 顆?;钚蕴客ǔ6荚偕褂?,消耗量較少。木質(zhì)顆?;钚蕴坑胁欢ㄐ皖w粒狀和柱狀兩種,粒度在0.54mm之間。前者是通過適當(dāng)?shù)钠扑楹秃Y選得到,后者則是將原料通過造粒機壓制成型的。 木質(zhì)柱狀活性炭廠家主要指標(biāo)如:水分、灰分、酸溶物、各種金屬和酸根的含量,活性炭的質(zhì)量有多項物理與化學(xué)的指標(biāo)。以及它吸附性能等。對于不同用途的活性炭,時常用不同的物質(zhì)和方法來檢驗它吸附性能,如亞藍吸附值、碘吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎寧吸附值等。其中亞藍吸附值是常用的,亞藍是一種深藍色染料,對它吸附量反映了活性炭吸附小分子物質(zhì)的能力;具有大量微孔的活性炭此值較高。焦糖吸附值(或稱焦糖脫色率、或糖蜜吸附率)反映活性炭對具有較高分子量的有色物質(zhì)的吸附性能,性能良好的活性炭。木質(zhì)活性炭是經(jīng)過特殊工藝加工的,表面分子受到的作用力往往不能抵消,所以能量高,當(dāng)與其他物質(zhì)接觸會發(fā)生吸附,有物理吸附、范氏力、化學(xué)吸附——碳與某些物質(zhì)形成化學(xué)鍵。我們可以利用木質(zhì)活性炭具有強吸附作用原理,如防毒面具中裝有活性炭,可吸附有毒有害氣體,還可以用活性炭脫色。而水質(zhì)凈化中,是通過活性炭的吸附作用除去有害有機物質(zhì)及重金屬離子,以達到凈化水質(zhì)的目的。
影響木質(zhì)活性吸附能力和吸附速度是衡量吸附過程的主要指標(biāo)。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(nèi)所吸附的物質(zhì)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(jié)構(gòu)有關(guān)。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(yīng)通常是放熱反應(yīng),因此溫度低對吸附反應(yīng)有利。當(dāng)然,活性炭的吸附能力與污水濃度有關(guān)。在一定的溫度下,活性炭的吸附量隨被吸附物質(zhì)平衡濃度的提高而提高。 木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)工藝主要以化學(xué)法為主,根據(jù)化學(xué)活化劑不同,化學(xué)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(xué)活化劑 ,兩項合計占總成本的40%左右。木質(zhì)活性炭的主要原材料為豐富的林產(chǎn)“三剩物”,其供應(yīng)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(zhì)活性炭價格。