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將活性炭進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用,對(duì)強(qiáng)度的要求是必不可少的。選取幾種來(lái)自不同產(chǎn)地的市場(chǎng)上常見(jiàn)的活性炭,研究發(fā)現(xiàn)煤質(zhì)活性炭的機(jī)械強(qiáng)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(qiáng)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(jī)械強(qiáng)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(guò)催化聚合得到)進(jìn)行了密度和抗壓強(qiáng)度的對(duì)比,此四種碳材料相應(yīng)的抗壓強(qiáng)度分別為2.5~18.7、8~18.23.9和1~4MPa。木質(zhì)顆?;钚蕴康膹?qiáng)度就是指它的耐破碎性,強(qiáng)度高的活性炭不容易破碎,使用壽命長(zhǎng),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(qiáng)度低的活性炭經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沖刷就會(huì)破碎了,碎的活性炭粉末很容易進(jìn)入水中造成污染,而且在吸附飽和之后進(jìn)行再生處理時(shí)難度較大,就是扔掉,造成浪費(fèi)。所以通常要求活性炭強(qiáng)度在95%以上
影響木質(zhì)活性吸附能力和吸附速度是衡量吸附過(guò)程的主要指標(biāo)。吸附能力的大小是用吸附量來(lái)衡量的。而吸附速度是指單位重量吸附劑在單位時(shí)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(shí)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(lái)說(shuō),顆粒越小孔隙擴(kuò)散速度越快,活性炭的吸附能力就越強(qiáng)。污水的pH值和溫度對(duì)活性炭的吸附也有影響。活性炭一般在酸性條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(duì)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(xiàng)合計(jì)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(huì)出現(xiàn)短期價(jià)格波動(dòng);而磷酸或氯化鋅活化劑則受電力價(jià)格變化可能出現(xiàn)波動(dòng),這些將在一定程度上影響到木質(zhì)活性炭?jī)r(jià)格。
木質(zhì)活性炭的分類
1、木質(zhì)活性炭按原料來(lái)源分:椰殼活性炭、杏殼活性炭、果殼活性炭等。
2、木質(zhì)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(guò)80目標(biāo)準(zhǔn)篩或粒度小于0.175mm的活性炭通稱木質(zhì)粉狀活性炭或粉狀炭。粉狀炭在使用時(shí)有吸附速度較快,吸附能力使用充分等優(yōu)點(diǎn),但需專有的分離方法。隨著分離技術(shù)的進(jìn)步和某些應(yīng)用要求的出現(xiàn),木質(zhì)粉狀活性炭的粒度有越來(lái)越細(xì)化的傾向,有的場(chǎng)合已達(dá)到微米甚至納米級(jí)。粉狀的活性炭吸附能力強(qiáng),制備容易,價(jià)格較低,但再生困難,一般不能重復(fù)使用。
通常把粒度大于0.175mm的活性炭稱作木質(zhì)顆粒活性炭,該活性炭?jī)r(jià)格較貴,但可再生后重復(fù)使用,并且使用時(shí)的勞動(dòng)條件較好,操作管理方便。因此在水處理中較多采用木質(zhì)顆粒活性炭。
木質(zhì)顆?;钚蕴?/span>吸附特性 、機(jī)械性能、化學(xué)性能都有著質(zhì)的飛躍,在市場(chǎng)中占據(jù)著有利的發(fā)展地位木質(zhì)顆粒活性炭已經(jīng)在凈水行業(yè)產(chǎn)品當(dāng)中占據(jù)著很大的市場(chǎng),應(yīng)用范圍非常廣泛,操作簡(jiǎn)便,成績(jī)優(yōu)。
木質(zhì)顆?;钚蕴客庑螢榉勰?,經(jīng)高溫炭化、活化及多種工序精制而成木質(zhì)活性炭,具有比表面積大,活性高,微孔發(fā)達(dá),脫色力強(qiáng),孔隙結(jié)構(gòu)較大等特點(diǎn),孔隙結(jié)構(gòu)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(zhì)、雜質(zhì)。木質(zhì)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(zhì)量有多項(xiàng)物理與化學(xué)的指標(biāo)。以及它吸附性能等。木質(zhì)顆粒活性炭通過(guò)用化學(xué)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(xì)的粉末,木質(zhì)粉狀的活性炭是用的木屑為原料。絕大部分可通過(guò)200目篩網(wǎng),大部分可通過(guò)325目篩網(wǎng),粉的尺寸在1150μm之間(平均約40μm;通常,炭粉越幼細(xì),對(duì)雜質(zhì)的吸附速度越大。故常將活性炭產(chǎn)品進(jìn)行高度的破碎和篩選,得到微細(xì)的粉末。粉狀炭的缺點(diǎn)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。