蜂窩活性炭是一類內(nèi)部構(gòu)型有許多平行貫通孔道的新型復(fù)合功能活性炭,它們不僅包含活性炭比表面積高、空隙結(jié)構(gòu)可控、耐酸堿等優(yōu)點(diǎn),而且有特的蜂窩結(jié)構(gòu),具有開孔率高、壓降低、抗粉塵堵塞能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在氣體分離和凈化、溶劑回收、催化劑載體等方面有廣泛的應(yīng)用前景.蜂窩活性炭的制備方法有涂炭法和整體擠出法.涂炭法一般采用蜂窩陶瓷作載體,使用的含碳原料有酚醛樹脂、糠醇聚合物、瀝青等.涂炭法得到的蜂窩活性炭保留了陶瓷蜂窩抗壓強(qiáng)度高的特點(diǎn),但是受陶瓷蜂窩空隙率的限制,炭的負(fù)載量低于20wt%,吸附容量低,僅適用作催化劑載體.蜂窩活性炭可通過擠出酚醛樹脂與成型助劑的混合物,然后經(jīng)過固化、炭化、活化得到.采用酚醛樹脂得到的蜂窩活性炭微孔極發(fā)達(dá),缺乏中孔,添加金屬催化劑后,在高活化程度下,能夠形成大量中孔和大孔,而機(jī)械強(qiáng)度數(shù)值未見文獻(xiàn)報道.蜂窩活性炭也可以由擠出活性炭、黏土和成型助劑的混合物,然后在惰性氣氛中高溫煅燒得到,這類蜂窩活性炭的比表面積與原料物理混合后的比表面積十分接近,機(jī)械強(qiáng)度隨熱處理溫度的升高而增加.與涂炭法相比,整體擠出法制成的蜂窩活性炭的炭含量和比表面積高,適用范圍更廣.炭化是生產(chǎn)活性炭過程中的主要環(huán)節(jié)之一,炭化的目的是除去非碳元素,得到必要的強(qiáng)度并形成了初始的孔結(jié)構(gòu),活化過程不過是將炭化料的孔結(jié)構(gòu)在同一方向上發(fā)展而已.Jankowska等人認(rèn)為炭化過程的工藝參數(shù)中,重要的是炭化溫度.Daud等人在研究棕櫚殼質(zhì)活性炭的孔隙發(fā)育時發(fā)現(xiàn),與低溫炭化制成的活性炭相比,高溫炭化制成的活性炭具有較高的微孔體積,其他研究者在椰殼、桃核殼和褐煤質(zhì)活性炭的制備過程中也觀測到類似規(guī)律,Radovic認(rèn)為,高溫炭化容易導(dǎo)致生成有序性高的炭化物,降低了炭化物活化的反應(yīng)速度,從而引起活性炭中微孔體積的增加.由此可見,炭化條件對活性炭產(chǎn)物孔結(jié)構(gòu)的形成也起著相當(dāng)重要的作用.此外,弱粘結(jié)性煙煤在炭化過程中,顆粒相互熔融,并發(fā)生縮聚反應(yīng),這些物理和化學(xué)變化也會影響終活性炭的機(jī)械強(qiáng)度,然而,尚未有這方面的研究報道.目前制約蜂窩活性炭商業(yè)化應(yīng)用的主要因素是生產(chǎn)成本高,為了降低蜂窩活性炭的生產(chǎn)成本,我們開發(fā)了以來源廣泛、價格低廉的原煤為主要原料,通過整體擠出法制備蜂窩活性炭的新工藝.本文在已有研究的基礎(chǔ)上,在相同原料配比、擠出工藝條件和活化條件下,制備了不同炭化終溫的蜂窩半焦和蜂窩活性炭樣品,通過XRD,SEM,N2吸附等測試手段對蜂窩半焦和蜂窩活性炭進(jìn)行了分析表征,分析了炭化溫度對蜂窩活性炭性能的影響規(guī)律.
蜂窩活性炭的吸附性能主要取決于材料參數(shù)和過程參數(shù)。材料參數(shù)包括炭的吸附孔隙率
壁厚增加,則單位體積蜂窩的含碳量也隨之增加,從而可以提高吸附容量。這是因?yàn)楸诤裨黾?,則蜂窩中流體通道的截面積減少。
吸附位又可提供連續(xù)吸附,因此壁厚蜂窩活性炭應(yīng)該具有更好的吸附效率和吸附容量。
壁厚是十分重要的參數(shù)。可以通過改變壁厚來提高它的吸附效率。在孔隙率相同的情況下這樣真實(shí)的表面或體積流速會,同時。
但并不是吸附分子與吸附點(diǎn)一一對應(yīng)的方式進(jìn)行吸附,而是吸附分子從吸附力強(qiáng),直徑小的孔隙開始,逐漸向直徑大的空隙中填充,直至所有孔隙都充滿吸附質(zhì)。
蜂窩狀活性炭塊是一種新研發(fā)的蜂窩環(huán)?;钚蕴?。對于空氣、廢氣凈化,能有效的降低異味及污染物,完全達(dá)到空氣以及廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)。本產(chǎn)品主要原材料是采用,煤質(zhì)活性炭粉、高碘值椰殼活性炭粉、的脫色活性炭粉來制作成蜂窩活性炭。目前大多數(shù)都活性炭粉制造成蜂窩型狀的活性炭,所以被人們通稱為蜂窩狀活性炭。