脫硫脫硝活性炭的制備及強(qiáng)度優(yōu)化
在生產(chǎn)活性炭的原料方面，煤炭和木質(zhì)活性炭較為常見。工業(yè)煙氣凈化需要大量的活性炭，活性炭通常是由煙煤、褐煤等廉價(jià)易得的原料制備而成。廢茶葉、核桃殼、松仁殼等農(nóng)業(yè)廢棄物也可作為活性炭的原料。
活性炭的制備方法主要包括預(yù)處理、成型、炭化和活化四個(gè)步驟。原料預(yù)處理包括脫灰和預(yù)氧化。除灰工藝可以豐富活性炭的孔結(jié)構(gòu)，提高吸附性能，但成本較高。預(yù)氧化處理可降低活化溫度，提高吸附性能和收率。成型方法主要有兩種：炭原絲直接碳化法和粉末活性炭人工成型法。以松籽殼為例，在350～600℃下直接炭化，在750～900℃下篩選出粒徑為10mm的炭化物并用蒸汽活化?；钚蕴繉?duì)碘的吸附值高達(dá)950mg/g，采用前驅(qū)體直接炭化成型制備的活性炭雖然具有較高的比表面積和吸附性能，高溫活化過程容易引起顆粒結(jié)構(gòu)的破壞和機(jī)械強(qiáng)度的降低。以粉狀酒糟活性炭為原料，羧甲基纖維素（CMC）為增稠劑，煤焦油和酒糟活性炭灰經(jīng)堿處理后粘結(jié)成型。在4MPa成型壓力下，制備的活性炭對(duì)碘的吸附量在600mg/G以上。經(jīng)500～800熱處理后，側(cè)壓力保持在120N/cm以上。近年來，以磷酸或氯化鋅為脫水劑，對(duì)木質(zhì)素或纖維素進(jìn)行水解、脫水、濃縮，制備具有一定比表面積的活性炭的化學(xué)自形成法得到了廣泛的研究。用50%磷酸浸漬杉木鋸末，經(jīng)溶脹、揉捏、450℃保溫1h，制備了比表面積大于1600m2/g的活性炭。
一般來說，天然植物被用作原料經(jīng)過碳化活化后，它們主要轉(zhuǎn)化為松散的無定形碳。其機(jī)械強(qiáng)度差，強(qiáng)度過低，使活性炭在輸送過程中產(chǎn)生粉塵，不適合大量的工業(yè)應(yīng)用。