Какви са методите за приготвяне на гранулиран активен въглен?

Методите за получаване на гранулиран активен въглен могат да бъдат разделени на две категории: 1) директно активиране на въглен без добавяне на свързващо вещество; 2) добавяне на свързващо вещество за оформяне на въглеродния прекурсор и след това извършване на процеса на активиране на въглерода.
Метод без свързващо вещество
Приготвянето на гранулиран активен въглен без добавяне на свързващо вещество може да бъде разделено на два вида: единият е директно да се активират естествените дървесни суровини с определена форма и размер, за да се получи аморфен гранулиран активен въглен; другият е да се подготви гранулиран активен въглен чрез самоформоване чрез метод за активиране на химически агент без добавяне на свързващо вещество.
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%, а производствените му разходи са намалени с 40% в сравнение с физическия метод.
Методът на химическо активиране е да се добавят определено количество химикали към въглеродните суровини, да се омесят и пластифицират напълно, за да се получи катран и други адхезивни и пластифициращи вещества и могат да бъдат образувани без добавяне на допълнителни свързващи вещества. Методът на приготвяне се извършва в една стъпка чрез нагряване на въглеродна активация. Химическите агенти, използвани за приготвяне на гранулиран активен въглен, са главно ZnCl2, H3PO4, KOH, NaOH, H2SO4, CaCl2, K2CO3 и др. Различните химически активатори имат различни механизми за активиране на суровините.
Метод на свързване
Добавянето на свързващи вещества е главно за решаване на проблемите на самите суровини, които не са адхезивни, трудни за оформяне и незадоволителна здравина на продукта и гладкост на повърхността при приготвянето на оформен активен въглен. Видът и количеството на свързващите вещества значително влияят върху силата и адсорбционните характеристики на активния въглен. Добавянето на свързващи вещества често блокира някои от порите на гранулирания активен въглен, което води до повишена механична якост, като същевременно намалява неговата адсорбционна производителност. Обичайните свързващи вещества включват въглищен катран, нишесте, дървесен катран, отпадъчна течност от сулфитна целулоза, глина, отпадъчна меласа, карбоксиметил целулоза, смоли и др.
Въглищата имат предимствата на високо съдържание на въглерод, богати ресурси и ниска цена и се използват широко като суровина за получаване на гранулиран активен въглен. Понастоящем суровите въглища, използвани за производството на гранулиран активен въглен на основата на въглища, са неадхезивни и слабо адхезивни въглища, като например антрацит, слабо лепкави въглища, лигнитни въглища и др. Следователно към суровината трябва да се добави определено количество свързващо вещество въглища, за да го притиснете във форма. Тъй като въглищният катран има високо съдържание на асфалт и силна способност за свързване с въглищен прах, повечето от въглищните фабрики с активен въглен в моята страна използват въглищен катран като свързващо вещество. Du Yaping и др. използва въглищен катран като свързващо вещество за гранулиран активен въглен на петролна основа, смесва го с антрацит, екструдира го и го активира, за да получи гранулиран активен въглен с висока механична якост и развити микропори, който може да се използва като адсорбент за пречистване на въздух или вода .
В допълнение към въглищните суровини, изследователите също са провели много изследвания за получаването на гранулиран активен въглен от дървесни суровини и други суровини. Xia Hongying и др. използвани тютюневи отпадъци като суровина и дървесен катран като композитно свързващо вещество и приготвен гранулиран активен въглен съответно чрез методи за активиране с пара и въглероден диоксид. Резултатите показват, че когато се активира при 900 градуса, гранулираният активен въглен, приготвен по метод с пара, е микропорест, със специфична BET повърхностна площ от 1037 m2/g и общ обем на порите от 0.8152 mL/g; активният въглен, получен по метода с въглероден диоксид, също беше микропорест, със специфична повърхност от 947,81 m2/g и общ обем на порите 0,48 mL/g, но добивът беше по-висок от този при метода с пара.