自制活性炭

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活性炭的制作方法

活性炭的制作方法

活性炭的制作方法活性炭是一种由木炭、煤炭或其他有机物加热到高温,其中的有机物被氧化等热处理完成而得到的碳状物质。

它具有极大的表面积,能吸收、吸附、催化反应,具有广泛的应用。

活性炭的制作方法,可以根据其原料和制作技术的不同而分为几类,如低温热处理法、化学活性法、电弧炉活性炭制备法、高温气流活性炭制备法等。

一、低温热处理法低温热处理法是常用的活性炭制备方法,它由木炭、煤炭等可烧制物质作为原料,在不同的温度中通过慢燃烧来产生氧化作用,从而形成高活性的炭状物质。

这种方法热处理的原料温度一般在800℃~1000℃之间,制得的活性炭具有较高的吸附性和催化性能,并可应用于污水处理、空气净化、固体废弃物处理等领域。

二、化学活化法化学活化法是将无机物经过化学活化处理,形成具有活性的有机物质,再经过热处理,制成活性炭。

这种方法可以用原料更多样,如硅灰、氧化锌、膨润土等,这些有机物经过不同程度的活化后,形成含氧碳的有机物,然后在高温下加热,使其氧化、烧结,制成活性炭物质。

三、电弧炉活性炭制备法电弧炉活性炭制备法是利用空气中的电弧火焰作为激发源,将空气中的碳氧原子分子热挥发,形成一种新的含碳氧有机物,然后再经高温氧化,制成活性炭。

该法可生产出高纯度的活性炭,可用于脱硫、脱硝、污水处理等领域。

四、高温气流活性炭制备法高温气流活性炭制备法是将废弃物、燃料油和其他有机物混合粉状,然后将其通过高温气流的方法制成活性炭。

此法的活性炭吸附性能好,可制备出活性炭近体材料,具有良好的结晶性,分子量结构均衡,可应用于活性炭制剂、锂离子电池、固态电容器等领域。

以上就是活性炭的制作方法,活性炭的制作方法从原料的挑选、热处理技术到制备过程的控制,都会影响最终的活性炭性能,因此,需要根据应用场合的不同,考虑不同的原料、不同的活性炭制备方法,结合自身的实际情况,筛选出合适的活性炭。

活性炭制备

活性炭制备

城市污泥制活性炭的论述摘要:由于活性炭在制药、化工、食品、加工、冶金工业、农业等各个领域的应用越来越广泛,因此研究如何降低活性炭的生产成本也越来越重要。

在原料方面,利用城市污泥制活性炭具有可观的经济效益和社会效益。

本文主要介绍制活性炭的方法和城市污泥制活性炭的优势、劣势及其对它的探索。

关键词:活性炭;制备;城市污泥;优劣势0、前言活性炭是含碳的物质经过炭化和活化制成的产品。

它具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积,可用作吸附剂等。

作为吸附剂有着突出的优点,例如高度发达的孔隙结构和巨大的内比表面积;炭表面上含有(或可以附加)多种官能团,具有催化性能;性能稳定,可以在不同温度、酸碱度中使用;可以再生等,因而受到人们的广泛关注和科研人员的大量研究也就不足为奇了。

生产活性炭作为商业活动,如何在保证其质量的前提下降低其生产成本对于商家来说格外重要。

制备活性炭每个流程或工艺的创新均有可能降低生产成本,利用城市污泥制活性炭是从原料的角度来试图降低活性炭生产成本的研究。

1、制活性炭的方法目前制备活性炭吸附剂的方法主要有三种:物理活化法、化学活化法和化学物理法活化法。

1.1 物理活化法将炭化材料在高温下用水蒸气、二氧化碳或空气等氧化性气体与炭材料发生反应,使炭材料中无序炭部分氧化刻蚀成孔,在材料内部形成发达的微孔结构。

炭化温度一般在600℃,活化温度一般在800℃∽900℃。

因为依赖氧化碳原子形成孔隙结构,故活化收率不高,且活化温度较高,需先炭化再活化。

1.2、化学活化法化学活化是通过选择合适的活化剂,把活化剂与原料混合后直接活化一步可制得活性炭。

按活化剂不同分ZnCl2法、KOH法、H3PO4法。

相对于物理活化,化学活化有以下优点:化学活化需要较低的温度,活化产率高,通过选择合适的活化剂控制反应条件可制得高比表面积活性炭。

但化学活化对设备腐蚀性大,污染环境,其制得的活性炭中残留化学药品活化剂,应用受到限制。

1.3、化学物理法活化法化学物理法活化前对原料进行化学改性浸渍处理,可提高原料活性并在材料内部形成传输通道,有利于气体活化剂进入孔隙内刻蚀。

活性炭制备及应用

活性炭制备及应用

活性炭的制备及应用1.活性炭的制备1.1化学活化法1.1.1氯化锌法氯化锌法制造工艺为在原料中加人重量是原料0.5~4倍、比重为1.8左右的浓氯化锌溶液并进行混合,让氯化锌浸渍,然后在回转炉中隔绝空气加热~600-700℃,由于氯化锌的脱水作用,原料里的氢和氧主要以水蒸气的形式放出,形成多孔性结构发达的炭。

1.1.2 磷酸法磷酸活化原则上是将精细粉碎的原料与磷酸溶液混合,接着混合物被烘干,并在转炉内加热到400~600℃,众所熟知的工艺过程是在较高的温度下(1 100℃)进行的。

1.2 气体活化法微波加热法制活性炭含碳原料在600℃以上的温度下进行预热处理,与水蒸气、二氧化碳、含氧气体或活化产生的气体接触,以微波直接加热,即可完成活化.但由通常活化方法能制得活性炭的煤类、石油类、木质类等原料,想用微波加热到完全活化温度是不可能的.例如煤、沥青、木材等原料,若照射微波,最初因水分发热,温度可达100℃左右,然后当水分蒸发完,发热极小,要升温到100℃以上,或不可能或需很长的时间。

1.3 药品活化和气体活化的配合使用气体活化和药品活化有时还配合起来使用.对受过药品活化处理的炭,进一步进行水蒸气活化,有时能制造出特殊细孔分布的产品,并使幅度很广的细孔数增加.用活性炭处理含有会堵塞炭的细孔的那样物质的气体时,例如,用粒状活性炭从城市煤气中吸附除去苯时,活性炭的细孔被城市煤气中的二烯烃堵塞而迅速老化.为制造这种情况下能使用的活性炭,曾应用过这种配合使用的活化方法.勒吉公司的苯佐尔邦牌活性炭就是有代表性的这类活性炭。

1.4 连续炭化活化法用比较简单的流动加热炉连续进行炭化和限制氧化活化的活性炭生产方法,并且操作省工、产品质量较好.该方法特点是:把含水率调整到l5%~30%的活性炭原料,连续地送入流动加热炉,同时由炉底鼓入适量的空气,使炉内进行炭化和限制氧化活化,在原料入炉前到载入炉时,仅向炉内送入少量火种,加上从炉的下部鼓入适量空气,促使原料部分燃烧,以便加热原料本身.炉内温度和炭化速度靠鼓入空气量和投料量进行调整.鼓风除用于原料部分燃烧和加热外,还用于使炭化过程中的粒子流态化和连续不断进行的活化反应中。

煤基活性炭制备

煤基活性炭制备

等)、化学物理活化法
4
应用领域
用途
制糖
葡萄糖、饴糖、蔗糖脱色、去蛋白胶质
制药
原料药、中间体的脱色精制,口服炭片
食品
味精的半成品脱色、酒类的脱色、去杂味,果汁饮料等脱色、去杂质
油脂
植物油、动物油、甘油、鱼油等脱色,防止油脂变质
炼油
石油及其它矿物油的精制,石油化工产品精制
冶金
提取黄金,分离提取稀有元素;湿法镍冶炼去除铜、铅、锌杂质,作浮选剂
活化工艺控制的主要操作条件包括活化温度、活化时间、活化
剂的流量及温度、加料速度、活化炉内的氧含量等。
13
上述活化反应均为吸热反应,炉内活化反应区域温度逐渐下降, 当低于800℃时活化反应不能进行,因此通过喷射空气(二次风) 与反应生成的可燃气体燃烧放热,维持炉温,较少煤气消耗。
2H(2 g) O(2 g) 2H2O(g),H 241.8KJ/mol 2CO(g) O(2 g) 2CO(2 g),H 285.6KJ/mol
水处理
工业和生活废水净化,饮用水净化、灭菌水的制取,电子工业高纯水的制取
有机酸
胱氨酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸等脱色
无机物
无机酸、碱、盐的脱色精制,从海水中提取钠
化学分析 色层分离,化学试剂
废液回收 回收贵金属、油脂、有机溶剂
溶剂回收 凡使用有机溶剂的场合,用活性炭均可有效回收利用
空气净化 生化、制药、半导体工业净化空气,地下工程及一般室内空气净化
2
2.制备活性炭的原料及产业布局
煤基:山西(大同和太原周边地区,大同烟煤为原料,原煤破 碎活性炭、压块破碎活性炭及粉碳,用于水处理和液体 净化) 宁夏(宁夏北部地区,太西无烟煤为原料,柱状活性炭, 用于气体净化和水净化) 新疆(米东地区,神华集团,压块破碎活性炭等多种)

活性炭的制备与应用

活性炭的制备与应用

活性炭的制备与应用宋阿娜1(北京林业大学,材料科学与技术学院林产化工系)摘要:近些年来,活性炭已经成为我们生活中以及工业中常见的吸附剂,它具有比表面积大,选择性吸附强等特点。

活性炭的制备方法分为物理活化法(即气体吸附法)和化学活化法。

气体活化中的气体活化剂有水蒸气、二氧化碳以及它们的混合气体,化学活化法中的化学药品活化剂有氯化锌、磷酸和碱。

活性炭在工业、农业、食品、医药等领域都有广泛应用。

根据吸附和运用对象的不同,可以分为气相吸附,液相吸附,作为催化剂和催化剂载体的应用以及在医疗方面的应用。

活性炭可以多次重复再生使用,对环保起到了重要作用,并且有很好的发展前景。

关键词:活性炭;制备;应用;活化;净化1.概述活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择性吸附能力强的碳质吸附材料。

在一定的条件下,对液体或气体的某一或某些物质进行吸附脱除、净化、精制或回收,从而实现产品的精制和环境的净化(蒋剑春,2010)。

时至今日,活性炭已经被广泛应用于工业、农业、国防、交通、食品、医药、环境保护等各个领域,并且活性炭使用失效后可以用各种办法进行多次反复再生。

活性炭主要是以木炭、木屑、各种果壳、煤炭和石油焦等高含碳物质为原料,经碳化和活化而制得的多孔性吸附剂。

活性炭的吸附大多数是物理吸附,即范德华吸附,也有化学吸附。

活性炭基本上是非结晶性物质,它由微细的石墨状结晶和将它们联系在一起的碳氢化合物构成,固体部分之间的间隙形成孔隙,赋予活性炭特有的吸附功能。

一般认为活性炭的孔由大孔、中孔和微孔组成,大孔孔径为50~2000nm,中孔为2~50nm,微孔孔径小于2nm。

2.活性炭的制备2.1制备原理活性炭是通过把木材、煤、泥炭等许多来自植物的、成为碳前驱体的原材料,在几百摄氏度的温度下炭化以后,在进行活化而制成的。

炭化在惰性氛围气中进行,原材料经过热分解放出挥发分而变成炭化产物,此刻的炭化产物的比表面积只有每克几十平方米左右。

磷酸活化法制备稻壳活性炭的研究

磷酸活化法制备稻壳活性炭的研究
收稿日期 : 2007-01 - 12 修回日期 : 2007 - 03 - 25 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 30671651) 。 作者简介 : 胡志杰 ( 1970- ) , 男 , 工程师 , 从事林产品化学 加工以及活 性炭方面的教学科研工作。
要研究浸渍比、 活化剂浓度、 活化时间和活化温度等 工艺条件对活性炭产品质量的影响。 1 材料与方法 1. 1 原料、 试剂与仪器 稻壳 : 安徽永德米厂提供; 磷酸: 上海化学试剂公 司 ; 101 - 1型电热鼓风干燥箱: 南京实验仪器厂生产 ; N J2 -4 - 8 型箱式电阻炉 : 南京实验仪器厂生产。
图 4 活化时间对活化效 果的影响
由图 4可以看出, 活化效果随着活化时间的延长 而增大。但若活化时间过长, 烧失率过大, 导致产量 下降, 成本增加, 故活化时间以不超过 90 m in 为宜。 2. 2 磷酸法活化稻壳的最佳工艺条件的确定 根据单因素试验的结果, 选择浸渍比、 活化剂浓 度、 活化 温度、 活化 时 间 4 个 因 素、3 个 水 平 进行 4 L9 ( 3 )正交试验, 以考察各因素的主次影响。因素水 平表见表 1 。 试验结果见表 2、 表 3 。由表 2 可以看出 , 碘吸附
图 3 活化温度对活化效 果的影响
从图 2可以看出, 活化效果随着活化剂浓度的升 高而增大。但若浓度过高, 相同浸渍比的情况下 , 溶 剂将过少 , 不利于原料的充分浸渍, 也将对活化效果 产生不利影响 , 同时生产成本将增高, 故浓度一般以 不超过 60 % 为宜。 2. 1. 3 活化温度对活化效果的影响 在浸渍比 1 2 5 、 活化剂浓度为 50 %、 活化时间 60 m in 的条件下考察活化温度对活 化效果的影响 , 结果见图 3 。

活性炭的制备

活性炭的制备

活性炭的制备1活性炭的制备原料 (1)2活性炭的制备方法 (1)3煤基活性炭的制备方法 (2)4煤基活性炭中的粘结剂 (3)1 活性炭的制备原料活性炭的结构特性依赖于前躯体的性质、原料的炭化、活化和化学的调整条件[22]。

选择合适的原料是影响活性炭性质的一个重要因素,活性炭可用各种类型的碳质材料来制备,来源非常广泛,大体可以分为以下几类:①有机高分子聚合物,如萨兰树脂、酚醛树脂、聚糖醇等;②植物类,主要是利用植物的坚果壳或核,如核桃壳、杏核、椰壳等;③煤及煤的衍生物,如各种不同煤化度的煤及其混合物。

原料的选择一般以低灰分、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。

较好的原料主要是煤(褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤)、木材、果壳。

由于煤来源广泛、价格低廉、制备工艺相对简单而应用较多。

煤的主要成分是碳,表面化学性质活泼,孔隙率高、比表面积大,其多孔结构有利于制成活性吸附材料。

在以煤为原料制备活性炭的技术开发方面,德国、日本、美国、俄罗斯和中国已做了大量的研究工作,并取得了一定成果。

2 活性炭的制备方法活性炭的制备方法主要可以分为:碳化法、活化法、碳沉积法、热收缩等方法。

碳化法是将碳质原料置于惰性气氛中,以适当的热解条件得到碳化产品的方法。

其基本原理是基于加热过程中各基团、桥键、自由基和芳环等复杂的分解聚合反应,表现为碳化产物的孔隙发展、孔径的扩大和收缩。

在碳化过程中,碳质原料中的热不稳定组分以挥发分形式脱出,从而在半焦上留下孔隙。

碳化法适用于高挥发分原料,是所有其他方法的基础。

影响碳化过程的主要因素是升温速率、碳化温度与恒温时间。

采用的升温速率一般在5〜15°C/min,碳化温度多在500〜1100°,恒温时间为0.5〜2h。

活化法是将碳质原料置于活性介质中加热平缓处理,以发展其孔径的方法。

其原理是基于碳质原料部分碳的烧失,使封闭的孔得以打开,从而使其孔隙结构得到发展,孔径大小达到所需要的范围。

活性炭的制作方法

活性炭的制作方法

活性炭的制作方法
活性炭的制作主要通过炭化和活化两个阶段完成。

1. 炭化阶段:
(1) 原料准备:选择适合制作活性炭的原料,常见的原料有木材、竹材、椰壳等。

将原料进行破碎、研磨,使其颗粒度均匀。

(2) 炭化处理:将原料放入封闭的炭化炉内,在高温下(通常在700-900摄氏度)进行炭化处理。

这个过程中,原料中的有机物会逐渐被炭化成固体炭。

(3)淬火:炭化结束后,关闭炭化炉,待炉温降至室温时将残留的炭取出,进行淬火处理。

淬火时可以用水或其他液体进行冷却。

2. 活化阶段:
(1) 物理活化:将炭化后的固体炭放入特殊的反应容器中,经过高温高压的条件下进行物理活化。

常用的活化剂有水蒸气、CO2等。

活化剂通过一定的流速通过活化容器,与炭素反应,使其表面积增大。

(2) 化学活化:通过添加一定的化学物质(如碱性化合物)对炭素进行化学反应,从而增强其活性。

化学活化常用于制备高活性的活性炭。

以上就是活性炭的制作方法的大致流程。

不同的制作方法和工艺条件,制得的活性炭性质也会有所不同。

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自制活性炭(2010-04-06 09:56:09)转载标签:杂谈分类:生活
最近我突然对活性炭发生了浓厚的兴趣,本着勤俭是美德和自己动手丰衣足食的良好传统.我准备自己用手边的材料制做:)仔细想想可做活性炭的材料还真是不少呢有榛子皮~~松籽皮~~核桃皮~~还有酿山楂酒山里红酒积攒下来的山楂籽和山里红籽:)我想用这些材料做出来的活性炭都该是高极的活性炭了吧:P
做活性炭的第一步就是先要把我这些材料变成炭.这一步比较简单,对我来说更是驾轻就熟了:)只要用一个不锈钢小盆在加一个密封较好的盖子在煤气炉上断断续续的加热几次,让木质的转变成炭就好了:)
下一步就是如何把普通的炭变成活性炭了,这一步对我来说比较难,因为我从来没做过呢.
这里的第一步呢我该是上网把简易做活性炭的资料搬来,然后在照猫画虎的边做边学:)我想我应该可以做出活性炭来吧:)
网上资料:
自制活性炭
1 用木柴烧制成木炭,后敲成约为1cm3的小块木炭,将小块木炭装入盛有5%的碳酸钠溶液的家用高压锅或医用高压锅内,高压煮沸约30分钟,以洗出油质和疏通木炭内微了孔。

为防止木炭浮于碳酸钠溶液上,可在木炭上放盘子或其它物品压住木炭。

煮后用清水漂洗木炭二次,以除去油质,再放入5%的碳酸钠(食用碱也就是碱面)溶液中高压煮沸约30分钟,取出后用80℃左右的清水漂洗三次,以洗净油质和少量碳酸钠,最后再用清水高压煮沸约30分钟进一步疏通木炭内微细孔;取出晾干即得活性炭,使用前再烘烤一下以达最佳效果。

此法制得活性炭的吸附能力远超过木炭。

用过的活性炭也可用此法进行再生。

2 把核桃壳碎末强热干馏,可得到粗制的活性炭,再经酸煮、水洗处理后可得到较好的活性炭。

如果有学我做活性炭的重点提醒:
1 我不敢保证这样做就一定能做成活性炭(因为我这也是第一次学做:)
2 烧炭时千万要小心,一定要在通风良好的地方烧炭,烧炭的工具密闭性要很好.烧炭时最好是在排油烟机的下面,油烟机的油要清除干净,抽风要打到最大,烧炭到后期不要打开烧炭锅的盖子,盖子一定要等炭凉透在揭开.炭有热度见空气会燃烧的切记!切记!!切记!!!
3 有些果核是不能做炭的,据我知道的有李子核~~杏核还有樱桃核(我酿樱桃酒都不敢带果核酿呢)樱桃核仁含氰甙,水解后产生氢氰酸,好象李子仁和杏仁中也是含有这种物质,至于这种物质的危害我就不多说了,网上的资料很详细的:)。

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