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活性炭也被稱作活性木炭或活性煤,是一種多孔形式的碳,在凈化和過濾工藝中廣泛用作吸附劑。椰殼活性炭已應(yīng)用在許多行業(yè)中,例如濾水器、呼吸器、溶劑回收和金礦開采。 除了椰子殼,活性炭還可以采用其他多種含碳的原材料制備,包括煤、泥煤和木材。采用不同的生產(chǎn)工藝,不同的原材料在產(chǎn)品中會呈現(xiàn)出不同的內(nèi)在特性,這主要是由產(chǎn)品的孔隙率造成的。
椰殼活性炭具有非常高的孔隙率,在去除小型有機(jī)化合物和低沸點化學(xué)品方面,比用煤制成的活性炭性能更優(yōu)異,因而成為濾水器和呼吸器的材料。另一方面,煤基活性炭具有大量的中等的和大型的微孔,適用于染料的去除。雖然原材料的性能各自不同,但對于特定的應(yīng)用需求,不同原料制成的活性炭有時還是會具有一些相同的性能。
椰子殼比煤基和泥煤基材料更加環(huán)保,是一種可再生的容易獲取的材料。無需開采或挖掘不可再生的化石燃料資源,例如煤或泥煤。但是,盡管活性炭在溶劑回收、污水控制中廣泛用于去除污染物和其他副產(chǎn)物,但其生產(chǎn)方式并不是非常環(huán)保的。
活性炭的生產(chǎn)
活性炭的生產(chǎn)通常包括三個步驟:預(yù)活化、活化和后活化。
◆預(yù)活化是在活化之前進(jìn)行質(zhì)量的檢查以及材料的篩選。此時的材料被稱作入窯生料。
◆活化過程中,木炭入窯料會轉(zhuǎn)變成活性炭。專門采用蒸汽活化法制備活性炭,椰殼木炭要承受特別設(shè)計的窯爐內(nèi)的高溫蒸汽。其他制造方法還包括:化學(xué)活化,但這種方法需要使用大量的酸。
◆后的后活化過程就是檢查窯爐生產(chǎn)出的材料的質(zhì)量參數(shù)。然后還要進(jìn)行進(jìn)一步的篩選和其他特殊的處理過程,例如清洗(灰燼/雜質(zhì)的去除)、消磁和浸漬,以滿足特定的應(yīng)用需求。
炭化
任何含碳材料在轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚蕴恐?,首先必須進(jìn)行炭化,也稱為碳化。炭化可以采用高溫?zé)峤猓ㄍǔS糜谝瑲さ奶炕﹣韺崿F(xiàn),也可以作為化學(xué)活化工藝的一部分。
在化學(xué)活化工藝中,要使用大量的酸,在廢棄物排放過程中,這可能會對環(huán)境造成破壞。
椰殼可以采用一種不需要酸的方法通過熱解作用轉(zhuǎn)變?yōu)樘?。但是,在椰子的生產(chǎn)國,椰殼燒炭是一種傳統(tǒng)的作坊式產(chǎn)業(yè),在大多數(shù)情況下,椰殼都是通過一種坑式燒炭的工藝轉(zhuǎn)變?yōu)槟咎俊_@是一種非常直接的方法,即將椰殼放到一個較寬且淺的坑內(nèi),再覆蓋上一層木炭粉,然后在氧氣條件下燒制。這是一種歷史悠久的傳統(tǒng)椰殼炭生產(chǎn)方法,可以在許多種植椰子的地區(qū)看到。生成的炭出售給活性炭生產(chǎn)商,經(jīng)過質(zhì)量檢測后,用于活性炭的生產(chǎn)。