以果壳之类木压原料作为初始原料的场合温度上升至I7O度左右几乎*干燥。在超过该温度的初期炭化温度下,在生成一氧化碳,二氧 化碳与醋酸等产物的同时,果壳原料开始布分性的分解,进一步地.温度达到270——280℃的范围以后,开始放热反应,热解生成数量相当多的木焦油、甲醉等物质.继续加热到400——600时.木质原料被*炭化,在该温度附近生成的木炭含碳量通常50%——80%左右。
此时残留的含碳物质,便成为随后所形成的活性炭中组成空隙结构的墓础碳结构的原始骨格。其中,含有灰分(非活性无机物质)、热分解生成的焦油及微品质碳。在炭化过程中,碳元素以外的物质以气体的形态被除去,而且通过二氧化碳、一氧化碳的形式.使碳元素中的一部分以气体的形态释放出去,zui终逐渐转变成具有活性炭原始形态的结构。
热分解的速度,当原料是木质类原料时受含水率的影响铃别大。并且,炭化炉内受热的均匀状况及正确控制炭化过程的温度也很重要。在外国,常用桦木炭作为生产活性炭的原科,为了缩短热解生成的木炭与热解产物的接触时间,认为迅速升温进行热分解比较好。
这是一种与传统高温加热再生方法*不同的再生方法。传统方法是在密闭条件下,通过炉体间接或在炉内空间直接向活性炭滤料加热,使炭由表及里地逐渐升温,zui后达到850℃高温并通入水蒸汽。通常的加热再生升温速度不能超过10 ℃/mid,以防炭基质烧损,因此再生全过程长达6h。
而该方法是让活性炭自身迅速升温,使干燥、焙烧、活化三个阶段在5~10 min内迅速完成。不需要在密闭条件下操作,不需要通入水蒸汽活化。在达到高温850℃情况下可与空气接触,自然冷却,不至于全部灰化。其强度也不受影响,炭损耗率<2%,碘吸附恢复率95%一100%。放电再生法不仅效率高,能耗也低。干炭(干基含水率6%左右)再生电耗仅0.18~0.20 kW·h/kg活性炭。湿炭(干基含水率约86%)再生全过程电耗约0.8kW·h/kg活性炭,此电耗值是多层耙式炉能耗的1/7,是热回收移动床再生炉能耗的1/5;是热不回收移动床再生炉能耗的1/10;是直接通电式二段炉能耗的1/2。放电高温加热再生法与直接通电式再生法的类同点是利用了炭自身导电性并具有电阻这一特性。但放电高温加热再生是控制能量,使其强制形成脉冲电孤,对被再生的炭进行放电,放电频率在3 000 次/min左右,使再生全过程在5~10 min完成,再生温度达到800-900℃。
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