Aké sú spôsoby prípravy granulovaného aktívneho uhlia?

Spôsoby prípravy granulovaného aktívneho uhlia možno rozdeliť do dvoch kategórií: 1) priama aktivácia uhlíkom bez pridania spojiva; 2) pridanie spojiva na tvarovanie uhlíkatého prekurzora a potom uskutočnenie procesu aktivácie uhlíka.
Metóda bez spojiva
Prípravu granulovaného aktívneho uhlia bez pridania spojiva možno rozdeliť do dvoch typov: jedným je priama aktivácia prírodných drevných surovín určitého tvaru a veľkosti na získanie amorfného granulovaného aktívneho uhlia; druhou je príprava granulovaného aktívneho uhlia samotvarovaním metódou aktivácie chemickým činidlom bez pridania spojiva.
Abundant shaped natural wood plant raw materials, such as coconut shells, walnut shells, olive kernels and other fruit shells and kernels, can be directly used to prepare amorphous granular activated carbon by physical or chemical activation methods. Poinern et al. used macadamia shells as raw materials, firstly carried out high-temperature carbonization, and then combined with carbon dioxide activation method to prepare granular activated carbon, and explored the effect of activation temperature on the adsorption of gold by activated carbon. The results show that high-temperature activation is conducive to improving the gold absorption capacity of granular activated carbon. He Deliu and others invented the phosphoric acid method to produce wood amorphous granular activated carbon technology. Through pre-crushing, soaking, floating and low-temperature drying and carbonization of raw materials (mainly fruit shells and cores), products with high strength and adsorption capacity can be obtained after activation. The results show that the raw material particle size of 20 ~ 40 mesh is conducive to the penetration of the activator. Compared with the zinc chloride method, the strength of the amorphous carbon is improved, and the iodine value is >950 mg/g, B caramel color >100% a jeho výrobné náklady sú znížené o 40% v porovnaní s fyzikálnou metódou.
Metóda chemickej aktivácie spočíva v pridaní určitého množstva chemikálií do uhlíkatých surovín, úplnom premiesení a plastifikácii za vzniku dechtu a iných adhezívnych a plastifikačných látok a môže byť vytvorená bez pridania ďalších spojív. Spôsob prípravy je dokončený v jednom kroku aktiváciou zahrievaním uhlíka. Chemické činidlá používané na prípravu granulovaného aktívneho uhlia sú hlavne ZnCl2, H3PO4, KOH, NaOH, H2SO4, CaCl2, K2CO3 atď. Rôzne chemické aktivátory majú rôzne aktivačné mechanizmy pre suroviny.
Spojovacia metóda
Pridanie spojív má hlavne vyriešiť problémy samotných surovín, ktoré sú nelepivé, ťažko tvarovateľné a nevyhovujúca pevnosť produktu a hladkosť povrchu pri príprave tvarovaného aktívneho uhlia. Druh a množstvo spojív výrazne ovplyvňuje pevnosť a adsorpčnú výkonnosť aktívneho uhlia. Pridanie spojív často blokuje niektoré póry granulovaného aktívneho uhlia, čo vedie k zvýšeniu mechanickej pevnosti pri súčasnom znížení jeho adsorpčného výkonu. Bežné spojivá zahŕňajú uhoľný decht, škrob, drevný decht, odpadovú kvapalinu sulfitovej buničiny, íl, odpadovú melasu, karboxymetylcelulózu, živice atď.
Uhlie má výhody vysokého obsahu uhlíka, bohatých zdrojov a nízkej ceny a je široko používané ako surovina na prípravu granulovaného aktívneho uhlia. V súčasnosti je surové uhlie používané na výrobu granulovaného aktívneho uhlia na báze uhlia neadhézne a slabo priľnavé uhlie, ako je antracit, slabo lepivé uhlie, lignit atď. Preto je potrebné do surového uhlia pridať určité množstvo spojiva. uhlie, aby sa stlačil do tvaru. Keďže uhoľný decht má vysoký obsah asfaltu a silnú schopnosť spájať uhoľný prášok, väčšina tovární na aktívne uhlie v mojej krajine používa ako spojivo uhoľný decht. Du Yaping a kol. použil uhoľný decht ako spojivo pre granulované aktívne uhlie na ropnej báze, zmiešal ho s antracitom, vytlačil a aktivoval na získanie granulovaného aktívneho uhlia s vysokou mechanickou pevnosťou a vyvinutými mikropórmi, ktoré možno použiť ako adsorbent na čistenie vzduchu alebo vody .
Vedci okrem uhoľných surovín vykonali množstvo výskumov aj v oblasti prípravy granulovaného aktívneho uhlia z drevných surovín a iných surovín. Xia Hongying a kol. použili tabakový odpad ako surovinu a drevný decht ako kompozitné spojivo a pripravili granulované aktívne uhlie metódami aktivácie parou a oxidom uhličitým. Výsledky ukázali, že po aktivácii pri 900 stupňoch bol granulovaný aktívny uhlík pripravený parnou metódou mikroporézny, so špecifickým povrchom BET 1037 m2/g a celkovým objemom pórov 0,8152 ml/g; aktívne uhlie pripravené oxidom uhličitým bolo tiež mikroporézne so špecifickým povrchom 947,81 m2/g a celkovým objemom pórov 0,48 ml/g, ale výťažok bol vyšší ako pri parnej metóde.