活性炭活化: 制造活性炭的關鍵工藝是活化。由于所用活化劑的不同 , 可分為兩類方法:
(1)用氯化鋅或磷酸等化學品為活化劑的化學品活化法 ;
(2)用水蒸氣或二氧化碳等為活化劑的氣體活化法。
前者稱為化學活化法,后者稱為物理活化法。其實兩類活化過程都各自發生質的變化 , 都是化學變化的過程。
( 一 )化學品活化法
1、氯化鋅活化法
以化學品氯化鋅為活化劑。將0.4-5.0份氯化鋅液和1份泥炭或鋸屑混合,在轉爐中干燥,加熱到600-700℃,成品以酸洗和水洗回收鋅鹽。有時化學品活化后繼續進行水蒸氣活化,藉以增加活性炭的細孔。
氯化鋅活化的活性炭具較多大孔。雖然這是有效和簡單的方法 , 但因鋅化合物的環境污染而漸衰。
2、磷酸活化法
以化學品磷酸為活化劑。炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。例如將研細的鋸屑和磷酸混成漿狀 , 在轉爐中干燥 , 加熱到 400~600 ℃。萃取回收磷酸 ,
有時中和后回收磷酸鹽。干燥得活性炭 , 一般較氯化鋅法的活性炭具有更細的細孔。也可采用磷酸和水蒸氣聯合活化法。
3、氫氧化鉀活化法
以化學品氫氧化鉀為活化劑。 將含碳原料以熔融的無水氫氧化鉀處理 , 激烈的反應產生非常高的多孔性 , 比表面積可高達 3000㎡/g
4、 其他化學品活化法
硫酸、硫化鉀、氯化鋁、氯化銨、硼酸鹽、硼酸、氯化鈣、氫氧化鈣、氯氣、氯化氫、鐵鹽、硝酸、亞硝氣、五氧化二磷、金屬鉀、金屬納、氧化納和二氧化硫均可用于活化。
( 二 )氣體活化法
以水蒸氣、二氧化碳或兩者的混合氣體為活化劑,將含碳物料和氣體在轉爐或者沸騰爐內,在800-1000℃高溫下進行碳的氧化反應,制成細孔結構發達的活性炭。
水蒸氣、二氧化碳和碳的反應是吸熱反應,而氧和碳的反應是很強的放熱反應,因此人反應溫度難以控制,尤其要避免局部過熱,防止不均勻活化更難,故氧或空氣不宜作為活化劑。有時使用空氣和水蒸氣的混合氣體,用碳的燃燒作為熱源。多數情況下用煙道氣和水蒸氣的混合氣體,由于不可避免
混入少量氧氣,造成水蒸氣、二氧化碳和氧氣三種氣體同時參與活化。