许多物质可以用作制造活性炭的黏结剂,例如煤焦油、木焦油、煤沥青、煤沥青加葱油及防腐油以及各种高分子聚合物和工业废料,如聚乙烯醇、聚丙烯醉、聚苯乙烯、酚醛树脂、糠醛树脂、纸浆废液等,还有腐植酸盐、淀粉、黏土、木质磺酸钠,梭甲基纤维素以及黏结指数大的烟煤等。但是其中有的来源困难、价格高,制成的活性炭强度差。因此,真正用于活性炭生产的黏结剂为数不多,生产中用得最多,粘结性能最好的黏结剂仍是与煤结构近似的煤系高芳烃的煤焦油和煤沥青川。其次,阔叶类的木焦油也是良好的a结剂,木焦油由于馏分温度低,炭化温度相应较低,炭化时间短,生产效率比用煤焦油时高,而煤焦油制造的炭强度好,煤焦油的成分非常复杂,有人估计它所含有的单独化合物可能在一万种以上,主要是芳香族化合物。它包括苯、甲苯、二甲苯以及蔡、葱及菲等。煤焦油组成中还含有:①含氧化合物—酚、甲酚及二甲酚;②含硫化合物;③含氮化合物,已被鉴定的约有480种。试验已表明,就煤焦油中沥青含量来说,只要大于55%都可以用作制造粒状活性炭的翁结剂。其中,中分子组分含量多少直接影响制品密度、强度等性能(沥青中起黏结桥作用的主要是中分子组分),其含量应达到20%-30%才能制得质量合格的碳素制品。
钻结剂的功能可概括为:将炭材料钻结在一起成团以达到适合进一步加工的机械强度;使颗粒炭化后抗碎和抗磨;在物理一化学活化过程中粒间的孔隙易于发展成特殊的形状和尺寸。是颗粒的机械强度不是唯一的特性,它们的化学反应性以促使在活化阶段产生发达的微孔结构也是重要的。于是,以低反应性为特色的煤沥青的使用,也有些问题。对此,木沥青用作黏结剂既保证足够机械强度也有高的颗粒反应性。
烧结煤作为制造颗粒吸附剂原料正变得渐渐重要,因它排除昂贵的私结剂并且同时简化技术过程。烧结煤的重要特性是在加热至给定温度,们呈现较大的或较小的流动性。而且,加热由于缩聚作用导致整体固化。如果确保煤颗粒充分接触,就能得到高机械强度的密聚体。煤转变成可塑状态表明它本身排出挥发产物,出现整块膨胀,硬化后保持多孔结构。
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