Каковы методы получения гранулированного активированного угля?

Способы получения гранулированного активированного угля можно разделить на две категории: 1) прямая активация угля без добавления связующего; 2) добавление связующего для придания формы углеродистому предшественнику и последующее выполнение процесса активации углерода.
Безсвязующий метод
Приготовление гранулированного активированного угля без добавления связующего можно разделить на два типа: первый заключается в непосредственной активации природного древесного сырья определенной формы и размера с получением аморфного гранулированного активированного угля; другой - приготовить гранулированный активированный уголь путем самоформования методом активации химическим агентом без добавления связующего.
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 себестоимость его производства снижается на 40% по сравнению с физическим методом.
Метод химической активации заключается в добавлении к углеродистому сырью определенного количества химических веществ, его полном перемешивании и пластификации с получением смолы и других клеящих и пластифицирующих веществ, причем его можно формовать без добавления дополнительных связующих. Способ приготовления завершается в один этап путем нагревания активированного угля. Химическими агентами, используемыми для приготовления гранулированного активированного угля, являются в основном ZnCl2, H3PO4, KOH, NaOH, H2SO4, CaCl2, K2CO3 и др. Различные химические активаторы имеют разные механизмы активации сырья.
Метод связующего
Добавление связующих в основном предназначено для решения проблем, связанных с неклейкостью самого сырья, сложностью формования, неудовлетворительной прочностью продукта и гладкостью поверхности при получении формованного активированного угля. Тип и количество связующих существенно влияют на прочность и адсорбционные характеристики активированного угля. Добавление связующих часто блокирует некоторые поры гранулированного активированного угля, что приводит к увеличению механической прочности и снижению его адсорбционных характеристик. Обычные связующие включают каменноугольную смолу, крахмал, древесную смолу, жидкие отходы сульфитной целлюлозы, глину, отходы патоки, карбоксиметилцеллюлозу, смолы и т. д.
Уголь обладает преимуществами высокого содержания углерода, богатых ресурсов и низкой цены и широко используется в качестве сырья для приготовления гранулированного активированного угля. В настоящее время сырой уголь, используемый для производства гранулированного активированного угля на основе угля, представляет собой неадгезивный и слабоадгезивный уголь, такой как антрацит, слабоклейкий уголь, бурый уголь и т. д. Поэтому в сырье необходимо добавлять определенное количество связующего. уголь, чтобы придать ему форму. Поскольку каменноугольная смола имеет высокое содержание асфальта и прочную способность связывать угольный порошок, большинство угольных заводов моей страны по производству активированного угля используют каменноугольную смолу в качестве связующего вещества. Ду Япин и др. использовали каменноугольную смолу в качестве связующего для гранулированного активированного угля на нефтяной основе, смешивали его с антрацитом, экструдировали и активировали с получением гранулированного активированного угля с высокой механической прочностью и развитыми микропорами, который можно использовать в качестве адсорбента для очистки воздуха или воды. .
Помимо угольного сырья, исследователи также провели множество исследований по получению гранулированного активированного угля из древесного сырья и другого сырья. Ся Хунъин и др. использовали табачные отходы в качестве сырья и древесную смолу в качестве композиционного связующего и получали гранулированный активированный уголь методами активации паром и углекислым газом соответственно. Результаты показали, что при активации при температуре 900 градусов гранулированный активированный уголь, приготовленный паровым методом, был микропористым, с удельной поверхностью по БЭТ 1037 м2/г и общим объемом пор 0,8152 мл/г; активированный уголь, полученный углекислотным методом, также был микропористым, с удельной поверхностью 947,81 м2/г и общим объемом пор 0,48 мл/г, но выход был выше, чем у парового метода.