炭化工艺

     由粉状煤和沥青黏结材料形成的颗粒,首先在200℃左右干燥以去除过量的黏结剂和较低沸点组成,给予颗粒在进一步操作中所需要的机械强度。干燥过的颗粒在800℃(通常600℃)温度下炭化,有的在380~550℃炭化。颗粒预先氧化对于它们的性质具有特殊的效应。在炭化之前轻微氧化可增强炭化颗粒的机械强度和密度,这是由于降低氧化煤的烘烤导致降低颗粒膨胀。以蒸气活化制造活性炭的含碳材料必须符合以下要求:①低的挥发物含量;②高的元素碳含量;③一定的孔隙度;④足够磨损强度。炭化所要求的性质是通过适当调节沥青煤(烟煤)裂解条件获得。这些有关的参数是:①达到的最终温度及炭化时间;②升温速率;③裂解时的气氛。最重要参数是该过程的温度。为了使较弱化学键断开以及使原材料热分解挥发性物质能迁移到颗粒外部,它需提供大分子煤足够能量。本质上,具有更有序化学结构的材料,例如较高等级煤,随炭化温度升高而收缩,于是,在炭化初始阶段形成的最细孔隙总体积降低十分明显。当炭化温度提高,材料收缩加剧孔体积降低,所得颗粒材料强度变大,在随后活化过程中颗粒反应性降低,见表1-5。在这种情况下,微孔尺寸如此之小以至于苯分子不能进入。