活性炭是一种最常见的吸附剂,它已经在食品、医药、化工、环保等诸多领域得到广泛应用,应用数量也不断递增。
据统计,近几年来,美国对活性炭的使用量年增长率为4.20a,在2000年,美国市场对活性炭的需求量高达38100万镑,相当于17.3万吨。活性炭制备方法主要分为两大类:化学活化法和物理活化法。化学活化由于存在较大的污染而难以满足当今绿色生产工艺的要求。以水蒸气活化为代表的物理活化具有工艺简单、清洁等诸多优点,已经得到越来越多的关注和应用。水蒸气活化速度较快,一般只禽一两个小时,并且产品不需要洗涤可直接应用,生产中排出的尾气主要成分是氢气和一氧化碳,对其回收可直接用作燃料,因此整个过程不存在任何污染。
椰壳是农林产业的副产品,在我国海南、广东一带具有很大的产量,它具有优质的天然结构,利于发达微孔结构的形成,并且活性炭的灰分低、强度高,是制备活性炭的好材料。基于此,本文对水蒸气活化法制备椰壳活性炭的过程进行了探讨和分析,为工业化生产优化操作条件、降低成本提供基础数据。
以炭化椰壳为原料,以水蒸气为活化剂制备活性炭,系统分析了水蒸气流量、活化时间、蒸气用量等因素对活性炭性能的影响。结果表明在活性炭未被过度活化的条件下,活性炭烧失率的大小可以直接反映出共比表面积。活化时间和水蒸气用量是影响活性炭制备成本的两个重要因素,提高水蒸气流量可以编短活化时间,但会使水蒸气用量增大。孔径分布计算结果显示,活性炭的孔径基本都集中在2nm以下,烧失率越高,活性炭的孔径分布就越宽。
活化时间和水蒸气用量是影响活性炭制备成本的两个重要因素,提高水蒸气流量可以缩短活化时间,但会使水蒸气用量增大,在实际应用过程中应当综合考虑这两方面的因素。