Jaké jsou způsoby přípravy granulovaného aktivního uhlí?

Způsoby přípravy granulovaného aktivního uhlí lze rozdělit do dvou kategorií: 1) přímá aktivace uhlíkem bez přidání pojiva; 2) přidání pojiva pro tvarování uhlíkatého prekurzoru a potom provedení procesu aktivace uhlíkem.
Metoda bez pojiva
Přípravu granulovaného aktivního uhlí bez přidání pojiva lze rozdělit do dvou typů: jedním je přímá aktivace přírodních dřevěných surovin určitého tvaru a velikosti pro získání amorfního granulovaného aktivního uhlí; druhá je příprava granulovaného aktivního uhlí samotvarováním metodou aktivace chemickým činidlem bez přidání pojiva.
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 výrobní náklady jsou sníženy o 40% ve srovnání s fyzikální metodou.
Metoda chemické aktivace spočívá v přidání určitého množství chemikálií k uhlíkatým surovinám, úplném prohnětení a změkčení za vzniku dehtu a dalších adhezivních a plastifikačních látek a lze ji formovat bez přidání dalších pojiv. Způsob přípravy je dokončen v jednom kroku zahřátím aktivace uhlíku. Chemická činidla používaná k přípravě granulovaného aktivního uhlí jsou především ZnCl2, H3PO4, KOH, NaOH, H2SO4, CaCl2, K2CO3 atd. Různé chemické aktivátory mají různé aktivační mechanismy pro suroviny.
Pojivová metoda
Přídavek pojiv má především vyřešit problémy samotných surovin, které jsou neadhezivní, obtížně tvarovatelné a nevyhovující pevnosti produktu a hladkosti povrchu při přípravě tvarovaného aktivního uhlí. Druh a množství pojiv výrazně ovlivňují pevnost a adsorpční výkon aktivního uhlí. Přídavek pojiv často blokuje některé póry granulovaného aktivního uhlí, což má za následek zvýšenou mechanickou pevnost a zároveň snížení jeho adsorpčního výkonu. Mezi běžná pojiva patří uhelný dehet, škrob, dřevěný dehet, odpadní kapalina ze sulfitové buničiny, jíl, odpadní melasa, karboxymethylcelulóza, pryskyřice atd.
Uhlí má výhody vysokého obsahu uhlíku, bohatých zdrojů a nízké ceny a je široce používáno jako surovina pro přípravu granulovaného aktivního uhlí. Surové uhlí používané k výrobě granulovaného aktivního uhlí na bázi uhlí je v současnosti neadhezivní a slabě adhezivní uhlí, jako je antracit, slabě lepivé uhlí, lignit atd. Proto je potřeba do surového uhlí přidat určité množství pojiva. uhlí, aby se lisovalo do tvaru. Vzhledem k tomu, že černouhelný dehet má vysoký obsah asfaltu a silnou schopnost vázat se na uhelný prášek, většina továren na aktivní uhlí v mé zemi používá jako pojivo uhelný dehet. Du Yaping a kol. použil černouhelný dehet jako pojivo pro zrnité aktivní uhlí na ropné bázi, smíchal jej s antracitem, vytlačil a aktivoval za účelem získání granulovaného aktivního uhlí s vysokou mechanickou pevností a vyvinutými mikropóry, které lze použít jako adsorbent pro čištění vzduchu nebo vody .
Kromě uhelných surovin vědci provedli také mnoho výzkumů v oblasti přípravy granulovaného aktivního uhlí z dřevěných surovin a dalších surovin. Xia Hongying a kol. použili tabákový odpad jako surovinu a dřevěný dehet jako kompozitní pojivo a připravovali granulované aktivní uhlí metodami aktivace párou a oxidem uhličitým. Výsledky ukázaly, že při aktivaci při 900 stupních bylo granulované aktivní uhlí připravené parní metodou mikroporézní, se specifickým povrchem BET 1037 m2/g a celkovým objemem pórů 0,8152 ml/g; aktivní uhlí připravené oxidem uhličitým bylo také mikroporézní, se specifickým povrchem 947,81 m2/g a celkovým objemem pórů 0,48 ml/g, ale výtěžnost byla vyšší než u parní metody.