以果殼之類木壓原料作為初始原料的場(chǎng)合溫度上升至I7O度左右?guī)缀?干燥。在超過該溫度的初期炭化溫度下,在生成一氧化碳,二氧 化碳與醋酸等產(chǎn)物的同時(shí),果殼原料開始布分性的分解,進(jìn)一步地.溫度達(dá)到270——280℃的范圍以后,開始放熱反應(yīng),熱解生成數(shù)量相當(dāng)多的木焦油、甲醉等物質(zhì).繼續(xù)加熱到400——600時(shí).木質(zhì)原料被*炭化,在該溫度附近生成的木炭含碳量通常50%——80%左右。
此時(shí)殘留的含碳物質(zhì),便成為隨后所形成的活性炭中組成空隙結(jié)構(gòu)的墓礎(chǔ)碳結(jié)構(gòu)的原始骨格。其中,含有灰分(非活性無機(jī)物質(zhì))、熱分解生成的焦油及微品質(zhì)碳。在炭化過程中,碳元素以外的物質(zhì)以氣體的形態(tài)被除去,而且通過二氧化碳、一氧化碳的形式.使碳元素中的一部分以氣體的形態(tài)釋放出去,zui終逐漸轉(zhuǎn)變成具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。
熱分解的速度,當(dāng)原料是木質(zhì)類原料時(shí)受含水率的影響鈴別大。并且,炭化爐內(nèi)受熱的均勻狀況及正確控制炭化過程的溫度也很重要。在外國(guó),常用樺木炭作為生產(chǎn)活性炭的原科,為了縮短熱解生成的木炭與熱解產(chǎn)物的接觸時(shí)間,認(rèn)為迅速升溫進(jìn)行熱分解比較好。
這是一種與傳統(tǒng)高溫加熱再生方法*不同的再生方法。傳統(tǒng)方法是在密閉條件下,通過爐體間接或在爐內(nèi)空間直接向活性炭濾料加熱,使炭由表及里地逐漸升溫,zui后達(dá)到850℃高溫并通入水蒸汽。通常的加熱再生升溫速度不能超過10 ℃/mid,以防炭基質(zhì)燒損,因此再生全過程長(zhǎng)達(dá)6h。
而該方法是讓活性炭自身迅速升溫,使干燥、焙燒、活化三個(gè)階段在5~10 min內(nèi)迅速完成。不需要在密閉條件下操作,不需要通入水蒸汽活化。在達(dá)到高溫850℃情況下可與空氣接觸,自然冷卻,不至于全部灰化。其強(qiáng)度也不受影響,炭損耗率<2%,碘吸附恢復(fù)率95%一100%。放電再生法不僅效率高,能耗也低。干炭(干基含水率6%左右)再生電耗僅0.18~0.20 kW·h/kg活性炭。濕炭(干基含水率約86%)再生全過程電耗約0.8kW·h/kg活性炭,此電耗值是多層耙式爐能耗的1/7,是熱回收移動(dòng)床再生爐能耗的1/5;是熱不回收移動(dòng)床再生爐能耗的1/10;是直接通電式二段爐能耗的1/2。放電高溫加熱再生法與直接通電式再生法的類同點(diǎn)是利用了炭自身導(dǎo)電性并具有電阻這一特性。但放電高溫加熱再生是控制能量,使其強(qiáng)制形成脈沖電孤,對(duì)被再生的炭進(jìn)行放電,放電頻率在3 000 次/min左右,使再生全過程在5~10 min完成,再生溫度達(dá)到800-900℃。