化学药品活化法生产活性炭
1、碘吸附值
▪ 碘值是指活性炭在பைடு நூலகம்.1mol/L(1/2I2,摩尔 质量,g/mol )下每克炭吸附的碘量(以毫 克计)定为碘值 。GB/T 12496.8-1999
▪ 碘值与直径大于10A 的孔隙表面积相关 联, 碘值可以理解为总孔容的一个指示 器。
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测定方法
▪ 操作步骤:GB/T 12496.8-1999
▪ [称取4.000g结晶硫酸铜(Cu2SO4·5H2O)溶于 1000mL水中]
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3、四氯化碳吸附值
▪ 在规定的条件下,使载有四氯化碳的空气 流过已知质量的活性炭样品,直至炭样质 量已不再增加为止,然后测定炭样的四氯 化碳的质量。 是用饱和的零摄氏度的CCI4气流通过25度 的炭床来测量的。
➢ 用移液管吸取10.0mL滤液,放入250mL碘量瓶中, 加入100mL水,用0.1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液进 行滴定,在溶液呈淡黄色时,加2mL淀粉指示液, 继续测定使溶液变成无色,记录下使用的硫代硫酸 钠体积数。
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亚甲基蓝吸附值
亚甲蓝值是指1.0克炭与0.15/升浓度的亚甲 蓝溶液达到平衡状态时吸收的亚甲蓝的毫 克数。
ⅰ ⅱⅲ
由ⅰ炉本体、 ⅱ蓄精热品课室件 和 ⅲ烟囱组成。
5、氯化锌活化法的特点
▪ 氯化锌法是化学药品活化法中应用最广的一种 方法,它有许多优点。 a. 产品得率高,每吨活性炭只需消耗2.1-2.5吨 绝干木屑。 b. 活化温度低,一般在500-520 ℃左右,因而 减少了高温操作带来的麻烦。 c. 产品的规格可通过调整锌屑比,能调节活性 炭的比孔容积和孔径分布。 d. 用氯化锌法制得的活性炭具有某些独特的性 质,是其他方法难以代替的。特别在物理化学 性质上与用水蒸汽法制得的活性炭有许多差别, 使用氯化锌法的产品更适合于液相的应用,特 别对糖液的脱色效果更好。
▪ 氧化物:磷氧化物、砷氧化物等 精品课件
▪ 到目前为止,虽然有许多化学药 品用于活性炭的制备中,但工业 生产上是氯化锌、磷酸和氢氧化 钾占主导地位。
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二、化学活化法的理论
▪ 抑制焦油生成;促进芳烃缩合反应,使一 部分分子变稳定而减少挥发组分和焦油的 形成
▪ 催化脱水与催化炭化; 隔绝空气,在比气体活化低的温度下炭化。 减少了它们在热解过程中与碳元素生成许 多不同的有机化合物如焦油等的几率。
▪ 四氯化碳值是总孔容的指示器,
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5、糖蜜值
▪ 糖蜜值是测量活性炭在沸腾糖蜜溶液的相 对脱色能力的方法。糖蜜值被解读为孔直 径大于28A的表面积。因为糖蜜是多组分 的混合物,必须严格按照说明测试本参数。 糖蜜值是用活性炭标样和要测试的活性炭 的样品处理糖蜜液,通过计算过滤物的光 学密度的比率而得。
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3、常见的化学活化试剂
▪ 理论上具有脱水能力的化学物质都可进行 活化。
▪ 酸类 : 盐酸、氢澳酸、硝酸、硼酸、磷酸 等
▪ 碱或碱类: Na20、 NaOH、 CaO 、 KOH Ca(OH) 2
▪ 盐类: ZnCl2 、MgCl2 、CaCl2 、NH4Cl 、 AICl3、 KMnO4 、K2CO3。镍盐、硼酸盐、
生物质资源的加工剩余物:木屑、
的
竹屑及一些边材、糠醛渣等
生 产 原
农业生产过程中的剩余物:麦杆、 稻杆、棉杆等
料 2矿物质原料及其加工产物:煤、石油焦、沥青
3高分子合成树脂:酚醛树脂、偏聚氯乙稀等高分 子树脂、废旧的轮胎、动物骨头、血、动物粪等
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▪ 对活性炭的性能及用途的要求不同, 所采用的原材料类型也有所不同,目前原 材料的选择基本上步入两个发展方向。
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▪ 操作步骤
▪ 称取经粉碎至71μm的干燥试样0.100g(准确至 1mg)置于100mL具磨口塞锥形烧瓶中,用滴定 管加入适量的亚甲基蓝试验液,待试样全部湿 润后,立即置于电动振荡器上振荡20min,环 境温度(25±5)℃,用直径12.5cm的中速定性过 滤纸进行过滤。将滤液置于光径为1cm的比色 皿中,用分光光度计在波长665nm下测定吸光 度,与硫酸铜标准滤色液的吸光度相对照,所 耗用的亚甲基蓝试验液的毫升数即为试样的亚 甲基蓝吸附值。
2、工艺流程:化学活化法有两个
▪ 一个是将原料浸渍后直接进行加热处理制成活性 炭。这个工艺流程适用于粉状炭。泥煤和木屑等 原材料均适于这种方法。(传统)
▪ 第二个工艺流程是原料在浸渍后经过挤压成型然 后进行加热处理,制成成型活性炭(优点)。
▪ 日本的一些粒状活性炭多采用这种方法用椰壳为 原料制成的。
➢ 称取经粉碎至71μm (200目)的干燥试样0.5g(/准 确至0.4mg),粉状炭需作补充研磨,以满足71μm 下要求,放入干燥的100mL碘量瓶中,准确加(1+9) 盐酸10.0mL,使试样湿润,放在电炉上加热至沸, 微沸(30±2)s,冷却至室温后,加入50.0mL的0.1 mol/L碘标准溶液。立即塞好瓶盖,在恒温水浴振荡 器上振荡15min,迅速过滤到干燥烧杯中。
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▪ 氯化锌法的缺点,主要是 ▪ 氯化锌对环境的污染 ▪ 对设备的腐蚀比物理法严重。 ▪ 因此,用氯化锌法时,必须考虑生
产过程中废气和废水的处理与设备 的防腐蚀问题。
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第三节、化学药品活化法生产活性炭
一、概述
1、定义:化学活化法是将含碳材料用化学药品浸 渍后在适当的温度下,经过炭化、活化制取活性 炭的一种方法。
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2、活性炭的微观组成和结构
活 性 炭 ( 与
微观 组成
具有乱层结构 的基本微晶: 类石墨微晶
易石墨化碳 难石墨化碳
微
未组成类石墨微晶的
晶
质 炭
无定形碳
类
似
非组织碳
)
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原料种类
植物资源:木材、竹材等
果核壳类:椰子壳、杏核壳、核桃
活 性 炭
1植物 原料
壳、橄榄核、油茶壳等果核壳类等 优质原料
▪ (1)来源广泛,价格低廉的低品质原料, 如泥煤或褐煤、木屑、纸浆废液、废旧塑 料等,用于制造用量大、对性能要求不高 的活性炭。
▪ (2)高价原料如合成树脂和纤维等,以制 造具有某些特殊功能、价格极高但质量极 优的高档特制活性炭,如血液透析炭、活 性炭纤维、泡沫炭等。
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①、斯列普活化炉构造P443