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活性炭制造原料大总结
活性炭制造原料大总结
发布时间:2018/5/16 13:52:20      来源:4001百老汇会员登入     

    活性炭的制造原料

    从理论上讲,自然界存在的,及人类生产生活中产生的所有含碳物质均能用来制造活性炭。但是,当综合考虑到活性炭的最终性能要求(如灰分、强度、堆比重、表面积、吸附能力等)时,原材料的可选择品种只占到上述所有含碳物质总品种数的万分之几。也就是说,能用来制造具有商业应用价值的活性炭的含碳物质种类并不多。

    总体来讲,适用于制造活性炭的原材料可分成矿物性原料和植物性原料两大类。

    1、矿物性原料

    包括无烟煤、半无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤、煤焦油、煤沥青、石油焦、石油残渣、石油沥青等。石油系原料的特点是灰分低(﹤1%)、初始孔隙以微孔为主,可用来制造微孔型活性炭,文献中报道过的研究工作包括:用石油焦或石油残渣制造活性炭分子筛;向煤系原料中添加20~60%的石油焦或石油残渣制造低灰黄金吸咐炭或其它重金属离子吸咐炭;用石油焦或石油沥青为原料,强碱活化法制造高表面积活性炭(比表面积高达3000~3600m2/g);用石油沥青为原料,中间相法制成微球(粒径0.1~0.5mm),制造血液透析用特种活性炭;将石油沥青进行改性处理,熔融纺丝后制造纤维状活性炭,等等。

    2、植物性原料

    包括木炭、木屑、椰壳、桃核、核桃壳、杏核、其它果壳、木焦油、木沥青 、造纸黑液(造纸残渣)、其它含木质纤维素的工农业废料等。木屑活性炭及少量果核/果壳类活性炭采用化学活化法生产;其它材料多采用气体活化法来制造活性炭产品。曾被研究过的、能用作活性炭原料的植物品种有:

    (1)各种木材如栎木、桦木、松木、桤木、云杉、山杨木、橡胶木、橡树、山毛榉、小叶桉、相思木、竹子等,决定一种木材是否能用作活性炭原料的方法,是将其破碎、烘干后干馏热解制成木炭,如果木炭不碎裂成细粉,且其比重≥0.4g/ml时,可认为是适用的;

    (2)各种木材的下脚料如木屑、枝丫、树皮、树根等;

    (3)坚果壳及果核;

    (4)农作物废料,如葡萄籽、樱桃核、玉米穗轴(玉米芯)、花生壳、橄榄核、甘蔗渣、大米稻壳、油棕果壳、樟子松果球、油茶壳、麦杆、葵花杆、蓖麻杆、黄麻杆、棉花杆等;

    (5)工业废料,如糠醛渣、木糖渣、橡碗栲胶渣、落叶松栲胶渣、酸析木素、造纸残渣等。

    用植物性原料化学法生产活性炭,工艺过程中排放的气相、液相污染物较多,设备腐蚀严重、化学药剂回收和提纯难度较大,且制成品燃点低,有爆燃危险性,故此种工艺呈加速萎缩态势。

    用植物性原料气体活化法制造活性炭的情况呈现两种发展态势:一方面,由于世界范围内大规模的绿色植被保护运动正在轰轰烈烈地进行,木材已严重短缺,所以以往用整木制造活性炭的企业必须转产或寻求替代性原料,而采用木材下脚料及果壳/果核类原料的活性炭企业又面临过度竟争,原料严重短缺的现状,亦难以维系;另一方面,大量的农林作物废料又无良好的出路,大量堆存或焚烧,造成浪费,所以近几年用农林业废料制造木质活性炭的替代性技术已成为活性炭行业的研究热点之一。

    总体来看,木质活性炭行业的发展趋势为:以整根木材制造活性炭的企业必须转产才能生存;以木材下脚料及果壳、果核类原料制造活性炭的企业因原料稀缺亦会生存困难;以农林业废弃料生产木质活性炭是该行业的唯一出路。

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