發(fā)布時(shí)間:2024-12-09
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原料與生產(chǎn)工藝
原料:木質(zhì)柱狀活性炭主要以優(yōu)、質(zhì)木材為原料,如木屑、果木等。木材來(lái)源廣、泛,且具有天然的纖維結(jié)構(gòu),這為后續(xù)生產(chǎn)出孔隙結(jié)構(gòu)良好的活性炭提供了基礎(chǔ)。
生產(chǎn)過(guò)程:首先是炭化階段,將木材原料在無(wú)氧或缺氧環(huán)境下進(jìn)行加熱,一般溫度在 400 - 600℃之間。這個(gè)過(guò)程可以使木材中的水分、揮發(fā)性有機(jī)物等成分被去除,形成初步的炭質(zhì)結(jié)構(gòu)。然后是活化環(huán)節(jié),通過(guò)物理或化學(xué)方法來(lái)制造豐富的孔隙。物理活化通常采用水蒸氣或二氧化碳作為活化劑,在高溫下(800 - 900℃)與炭質(zhì)材料反應(yīng),使炭的內(nèi)部形成大量的微孔和中孔?;瘜W(xué)活化則可能使用氯化鋅、磷酸等化學(xué)試劑,同樣是為了增加孔隙結(jié)構(gòu),提高活性炭的吸附性能。將活化后的材料通過(guò)擠壓成型等工藝制成柱狀,干燥后即得到木質(zhì)柱狀活性炭。
性能特點(diǎn)
孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá):擁有豐富的微孔、中孔和少量大孔。微孔能夠吸附小分子物質(zhì),如一些有害氣體分子和小分子有機(jī)物;中孔有助于大分子物質(zhì)的吸附和擴(kuò)散,像較大的有機(jī)色素分子等;大孔起到通道的作用,方便流體(如水、氣體)進(jìn)入活性炭?jī)?nèi)部,使得吸附過(guò)程更加高效。這種多級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)使其比表面積可以達(dá)到 800 - 1500 平方米 / 克,能夠提供大量的吸附位點(diǎn)。
吸附性能優(yōu)異:對(duì)許多物質(zhì)都有良好的吸附能力。在氣體吸附方面,能夠有效吸附空氣中的有害氣體,如甲醛、苯、二氧化硫等,可用于室內(nèi)空氣凈化和工業(yè)廢氣處理。在水處理領(lǐng)域,對(duì)水中的有機(jī)物(如酚類、農(nóng)藥殘留等)、重金屬離子(如汞、鉛等部分離子)、色度和異味物質(zhì)都有很好的吸附去除效果。
化學(xué)穩(wěn)定性良好:在一般的使用環(huán)境下,能夠保持化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在較寬的酸堿度范圍(pH 值 3 - 10)內(nèi)都可以正常工作,不易與被吸附物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),確保吸附功能的持續(xù)發(fā)揮。
機(jī)械強(qiáng)度適中:相比于其他一些活性炭(如粉末活性炭),木質(zhì)柱狀活性炭具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。這是因?yàn)槠渲鶢罱Y(jié)構(gòu)使其在使用過(guò)程中能夠承受一定的壓力和摩擦力,不易破碎,方便裝填在吸附裝置中,并且在使用過(guò)程中能夠保持形狀完整,有利于吸附操作的持續(xù)進(jìn)行。
應(yīng)用領(lǐng)域
水處理方面:在飲用水處理中,可以深度凈化水質(zhì),去除水中的余氯、異味和部分有機(jī)物,提高飲用水的口感和安全性。在工業(yè)廢水處理中,用于吸附廢水中的有機(jī)污染物、重金屬離子等,降低廢水的污染程度,提高廢水的可生化性,為后續(xù)的污水處理工藝提供更好的條件。
空氣凈化領(lǐng)域:用于室內(nèi)空氣凈化,能夠有效吸附裝修材料釋放的甲醛、苯等有害氣體,以及吸附空氣中的異味,如煙味、寵物異味等,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。在工業(yè)上,可用于廢氣處理,吸附工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體,如化工、印染、制藥等行業(yè)廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物和酸性氣體,減少大氣污染。
食品工業(yè)應(yīng)用:符合食品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的木質(zhì)柱狀活性炭可以用于食品加工過(guò)程中的脫色、除臭和提純。例如,在制糖過(guò)程中,用于去除糖液中的色素和異味,提高糖的品質(zhì);在食用油的精煉過(guò)程中,吸附油脂中的雜質(zhì)和異味,使食用油更加純凈。
化工行業(yè)用途:在化工產(chǎn)品的生產(chǎn)和精制過(guò)程中,作為吸附劑用于去除產(chǎn)品中的雜質(zhì)、色素和異味。比如在染料、顏料、醫(yī)藥中間體等產(chǎn)品的生產(chǎn)中,可對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行提純,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
使用注意事項(xiàng)
裝填注意事項(xiàng):在裝填木質(zhì)柱狀活性炭時(shí),要注意裝填的均勻性和緊密性。避免出現(xiàn)空隙過(guò)大或裝填不實(shí)的情況,這樣會(huì)導(dǎo)致流體(水或氣體)分布不均勻,影響吸附效果。同時(shí),要根據(jù)吸附裝置的尺寸和流量要求,合理確定裝填量。
防止堵塞:在使用過(guò)程中,要注意防止吸附裝置被雜質(zhì)堵塞。尤其是在水處理過(guò)程中,如果水中的懸浮物過(guò)多,可能會(huì)附著在活性炭表面,影響水的通過(guò)和吸附效果。因此,可能需要在活性炭吸附裝置前設(shè)置預(yù)處理裝置,如過(guò)濾篩網(wǎng)或沉淀池等。
再生和更換:木質(zhì)柱狀活性炭在吸附飽和后,吸附性能會(huì)下降。可以通過(guò)熱再生、化學(xué)再生等方法進(jìn)行再生。熱再生是將吸附飽和的活性炭在高溫下(一般在 800 - 900℃)進(jìn)行處理,使吸附的物質(zhì)解吸;化學(xué)再生則是使用化學(xué)試劑(如酸堿溶液等)使吸附的物質(zhì)脫附。不過(guò),經(jīng)過(guò)多次再生后,活性炭的性能可能會(huì)逐漸下降,當(dāng)吸附性能不能滿足要求時(shí),就需要及時(shí)更換。