活性(xìng)炭(tàn)活(huó)化原理
發(fā)布時間：2014-08-18 點(diǎn)擊(jī)次數(shù)：1766次(cì)一，工作原理
采用水(shuǐ)蒸(zhēng)汽，煙(yān)道氣（主(zhǔ)要成分為(wéi)CO2）或其混合氣體(tǐ)等含(hán)氧氣(qì)體作為活化劑，在(zài)高溫下(xià)與炭接觸(chù)發生(shēng)氧(yǎng)化(huà)還原反應進(jìn)行(háng)活化(huà)，生成(chéng)一氧(yǎng)化(huà)碳，二氧化(huà)碳(tàn)，氫氣(qì)和其它碳氫(qīng)化合(hé)物氣體，通過碳的氣(qì)化(huà)反(fǎn)應（“燒失”）達到在碳粒中造(zào)孔的(dí)目的。其(qí)主要化學反應(yīng)式(shì)如(rú)下(xià)
C+2H2O 2H2+CO2—18kcal ①
C+H2O H2+CO—31kcal ②
CO2+C 2CO—41kcal ③
上(shàng)訴三個(gè)化學反應(yīng)均是吸熱(rè)反應，即(jí)隨著活化(huà)反(fǎn)應的進(jìn)行，活化爐的活化反應區域溫度(dù)將逐(zhú)步(bù)下降，如果活(huó)化(huà)區(qū)域(yù)的溫度低於(yú)800℃，上(shàng)訴活(huó)化(huà)反應(yīng)就(jiù)不能正(zhèng)常進行(háng)，所(suǒ)以在(zài)活化爐(lú)的活化(huà)反應(yīng)區域(yù)需(xū)要(yào)同時(shí)通(tōng)入部分空氣(qì)與活(huó)化產(chǎn)生(shēng)的煤氣(qì)燃燒補(bǔ)充熱(rè)量，或(huò)通過(guò)補充外加熱源，以保證活(huó)化爐(lú)活化(huà)反應(yīng)區域的(dí)活化(huà)溫度(dù)
活化反應屬於氣固相係統的多(duō)項反應(yīng)，活化過程(chéng)中包(bāo)括(kuò)物理(lǐ)和(hé)化學兩(liǎng)個過程，整(zhěng)個(gè)過程包括(kuò)氣相(xiāng)中(zhōng)的(dí)活(huó)化劑向炭化(huà)料外(wài)表(biǎo)麵的(dí)擴散，活(huó)化(huà)劑(jì)向炭化內(nèi)表(biǎo)麵(miàn)的(dí)擴散，活(huó)化劑(jì)被炭化料內外表麵(miàn)所(suǒ)吸(xī)附(fù)，炭化(huà)料(liào)表麵發生汽化反(fǎn)應(yīng)生成(chéng)中(zhōng)間產物(wù)（表麵絡(luò)合物(wù)），中間(jiān)產物分(fēn)解成(chéng)反(fǎn)應產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物(wù)脫附，脫(tuō)附(fù)下(xià)來(lái)的反應(yīng)產物由炭化(huà)料內(nèi)表麵向(xiàng)外表麵擴散(sàn)等。
活化反應通過以(yǐ)下三個(gè)階段最終達(dá)到活化造(zào)孔(kǒng)的目的(dí)。
1，炭化時形成的但卻(què)被無序(xù)的碳(tàn)原(yuán)子及(jí)雜原(yuán)子所堵塞的孔隙(xì)的打(dǎ)開，即(jí)高溫下，活化氣體首先與(yǔ)無序(xù)碳原子及雜(zá)原(yuán)子(zǐ)發生反(fǎn)應。
2，打(dǎ)開(kāi)的(dí)孔隙不(bù)斷擴大(dà)，貫通及向縱深(shēn)發(fā)展(zhǎn)，孔隙邊緣的碳原子由於(yú)具(jù)有不(bù)飽和結構，易(yì)於與活化氣體(tǐ)發生反(fǎn)應，從(cóng)而造成孔隙的不(bù)斷擴(kuò)大和向縱深發(fā)展。
3，新孔隙(xì)的形成，隨著(zhuó)活化反應的(dí)不(bù)斷進行(háng)，新的不(bù)飽和碳原(yuán)子(zǐ)或活(huó)性(xìng)點(diǎn)則暴(bào)露於(yú)微晶表麵，於是(shì)這些新的活性點又能同活性(xìng)氣體(tǐ)的(dí)其他分子進行(háng)反應(yīng)，微晶表麵(miàn)的這種不均(jūn)匀的燃燒就(jiù)不斷地導致新(xīn)孔(kǒng)隙的形成。
活化工藝控(kòng)製(zhì)的主(zhǔ)要操作條(tiáo)件(jiàn)包(bāo)括活化(huà)溫度，活化時間(jiān)，活化劑(jì)的(dí)流量及(jí)溫(wēn)度，加料速(sù)度，活(huó)化爐(lú)內的氧含(hán)量(liáng)等(děng)。
炭化(huà)料(liào)經(jīng)破碎篩分，篩選合(hé)格炭粒作為活化(huà)原料，太(tài)粗的炭粒返回(huí)破碎(suì)篩分(fēn)，太細的炭(tàn)粒(lì)返回(huí)作(zuò)為(wéi)燃(rán)料使用，合格炭粒由鬥提(tí)機提升(shēng)到活(huó)化(huà)爐爐頂部加入(rù)爐(lú)內(nèi)，借助(zhù)炭(tàn)化(huà)料(liào)的(dí)重力緩慢(màn)加入(rù)，炭每(měi)隔(gé)一定時間(jiān)加(jiā)入活化(huà)爐的爐(lú)內(nèi)，與送入(rù)的過熱(rè)蒸汽(qì)反(fǎn)應，炭(tàn)在(zài)逐(zhú)步下降過程中被蒸汽加熱幹燥，實(shí)現活化，最(zuì)後經冷(lěng)卻由最下(xià)端(duān)卸料口隔一段時間卸出(chū)。水(shuǐ)蒸氣(qì)先(xiān)經(jīng)預熱(rè)至300～400℃送(sòng)至(zhì)活化管內作(zuò)為(wéi)活(huó)化介質(zhì)，與炭(tàn)化(huà)料並(bìng)流由(yóu)上而(ér)下，在(zài)流(liú)動過程中(zhōng)不斷與炭(tàn)粒接(jiē)觸，經過一係列活化(huà)反應，在(zài)活(huó)化(huà)管下(xià)部燒失炭變成水煤氣，水(shuǐ)煤(méi)氣與活(huó)化炭(tàn)一(yī)同進(jìn)入(rù)冷卻段後在(zài)分(fēn)離管內被(bèi)分(fēn)離出(chū)來(lái)，由下連(lián)煙(yān)道(dào)送到(dào)底部(bù)活化管(guǎn)外爐(lú)膛燃(rán)燒(shāo)，由二(èr)次空(kōng)氣(qì)管(guǎn)吸入(rù)空(kōng)氣以滿(mǎn)足燃燒(shāo)需(xū)要(yào)，燃(rán)燒產生的高(gāo)溫(wēn)煙氣(qì)，通過蓄熱(rè)室將(jiāng)熱(rè)量(liáng)傳(chuán)遞(dì)給格子陣進(jìn)行(háng)熱交(jiāo)換，維持(chí)爐溫(wēn)，使(shǐ)活化(huà)反應繼(jì)續(xù)不斷地(dì)進行(háng)。
活(huó)化後(hòu)的炭料(liào)經(jīng)冷(lěng)卻後(hòu)，破(pò)碎(suì)篩分(fēn)，成(chéng)品出(chū)售(shòu)，細(xì)炭回收(shōu)進入粉狀(zhuàng)活性炭工序，生產副(fù)產品粉狀活(huó)性炭。
