活性炭的分類有許多種方法,根據用途不同,可分為粉狀活性炭和顆粒狀活性炭,顆粒狀活性炭又分為定型炭和非定型炭。由生產工藝不同,可分為物理法活性炭和化學法活性炭。而生產原料不同又可分為木質活性炭和煤質活性炭。木材質地松軟,組織細胞壁內空間較大,在生產木質活性炭過程中,活化劑可輕松均勻進入木質細胞內,增加反應界面,這種工藝生產出的木質活性炭具有吸附性能好、脫色能力強。木質活性炭其性能優越又無毒,被廣泛應用于環保、發酵、脫色、除味、食品、制糖等領域。
下面,我們來了解下木質粉狀活性炭的兩種生產方法。
一、木質粉狀活性炭的物理生產方法
首先將木材在高溫下炭化,取出后粉碎成直徑5-25mm的小塊,然后用高溫水蒸氣在活化爐中進行活化。
高溫水蒸氣從活化爐上端導入,待活化反應完成后,成品活性炭從反應活化爐底部取出。高溫下的炭化反應是吸熱反應。在炭化過程中需要加溫,使整個活化爐中溫度不低于800℃,反應進行中所產生的氫氣和一氧化碳燃燒后均放出熱量。在實際生產過程中,由炭化反應釋放出氫氣和一氧化碳,燃燒后放出的熱量足以補充該反應所需的熱量,使活化爐中溫度保持在800-900℃之間,這樣在不加熱情況下,能使活化反應正常進行。
二、木質粉狀活性炭的化學生產方法
氯化鋅具有脫水作用,當氯化鋅溶液浸入木質原料纖維中,將木質組織細胞中的氫、氧元素以水分子的形式脫出,當木質中水分子全部脫出后,木質被活化為木質活性炭。
將木質粉碎成木屑并烘干待用,將工業純氯化鋅制成pH為4.6-6.6水溶液,按木質與氯化鋅溶液以1:4的比例加入到混合槽中,充分攪拌均勻,放置20分鐘以上,這樣可使氯化鋅溶液浸入木質纖維細胞內,為充分活化提供條件。
用高溫水蒸氣(500℃±50℃)從炭化爐底端吹入炭化爐中,同時,將放置的混料從炭化爐上端加入,為增加高溫水蒸氣與混料反應界面,使木質充分炭化,炭化爐可選用回轉式炭化爐。
活化反應后,除作為活化劑的氯化鋅和木質活性炭產品外,還有由化學反應而產生的氧化鋅和氫氧化鋅,可用稀鹽酸將氧化鋅和氫氧化鋅還原成氯化鋅,氯化鋅可重新作為炭化劑加入到下一次炭化、活化反應中。