添加助劑提高粉末活性炭質量試驗結果與測定

在前文《加739助劑提高氯化鋅法粉炭產品質量試驗》過程中,曾取五種助劑(鈣、鎂、鉀、鈉、鋁化物)對其進行選擇,對添加量配比、溫度高低、時間長短、活化效果、回收難易等方麵進行了多數次的試驗研究,最後認為793助劑比較理想。

現就木屑浸泡氯化鋅溶液中,添加規定數量的793助劑,對亞甲基蘭、A法焦糖脫色等的影響作對比試驗,如下:

(1)室內試驗條件:①鋅屑比例3:1;②活化溫度480±20℃; ③活化恒溫時間60 min;④試驗用絕幹木屑重4g;⑤添加“793”助劑適量。

(2)室內試驗方法:按以上試驗條件用“793”助劑加入氯化鋅,在馬福爐內進行炭化、活化,然後經後處理,對產品質量進行了A 法糖漿脫色試驗、醬油脫色(與外商標準樣對比)均取得了滿意結果。

(3)經室內多次試驗後進行生產性投料試產,證實其可行性後,在生產車間的平板爐和改良爐上,添加“793”助劑按常法操作,進行工業化生產,經多年在AG亞遊充值活性炭廠生產,產品出口質量受到好評。

為了對產品質量進一步認識和了解,我們就多年來在平板爐和改良爐的設備上進行了炭活化,采用“793”助劑生產出的氯化鋅法粉末活性炭,對脫色力、比表麵、孔分布等進行了測定,測定結果見表11-1至表11-5。

表11-1  采用793助劑產品吸附力對比表
      工藝條件 A法糖漿 醬油脫色 亞甲基  
項目樣品     鋅屑比 活化溫 度(℃) 活化時 間( nun)   加助劑   脫色(%)     (%) 蘭脫色 ( ml/0. lg) 備注  
對照樣 3:  1 480±20     60     0  95—100  85~90  11~12 眾數
室內樣 3:  l 480±20     60 規定量 100 N120 100 N115 12~13.5   眾數
  車間樣   3:  1 550~ 700   規定量 100~ 120  95—115   13 ~14   眾數

 比表麵與孔分布測定:加“793”助劑和對照樣(不加“793”助劑)粉末活性炭樣品,送鄭州大學化學係測試。
    活性炭送檢樣品說明:
    樣品A-室內加“793”助劑樣品;
    樣品B-對照樣(不加助劑);
    樣品C-車間生產加“793”助劑樣品。

表11-2比表麵與比孔容
      BET     DUBININ     微孔比例
項目   比表麵積 ( kg/g)   比孔容 ( ml/g)   比表麵積 ( kg/g)   微孔孑L容 (ml/g)   微孔孔容/ 比孔容
    A     1787.5     1. 863     1738.0     0. 61     0. 328
    B     1353.6     1. 952     1391.O     O.49     0. 251
    C     1566.0     2. 178     1576.0     0. 56     0. 257

AG亞遊充值活性炭廠技術專家組把活性炭細孔結構分為大孔、過渡孔、微孔三類,對其中過渡孔(2—10 nm)來說是最重要的,因為它有相當的比表麵積和孔容,其大小數量級相當於分子數。過渡孔的比表麵積,雖然通常不超過活性炭總表麵積的5%,但對脫色吸附的功用很大,一是作為通道支配吸附速度,二是吸附蒸汽時,起毛細凝聚作用,三是對大分子物質吸附起微孔補償作用。

表11-3采用新工藝生產的粉末活性炭孔徑分布
      孔體積分布(V%)       備  注
    孔範圍
( nm)
樣品號 樣品號 樣品號
    A     B     C   樣品說明
    IOO一80     0     6. 75     6.5  
    80_ 60     2. 06     6. 75     6.5
    60~ 50     4. 59     13. 31     12. 93
    50—40     2. 54     6. 56     6. 43
    40一20     4. 80     22. 42     16. 75
    20~l0     10. 69     12. 31     11. 38
    10—8     8. 81     6.8     5. 76
    8~6     9.  12     8. 96     7. 53
    6—4     12. 41     8. 01     7.2
    4—3     25. 46     7. 85     7. 89
    3—2     10. 79     0. 29     11. 14
    l~O     8. 73     O     0

車間C樣孔範圍在3~ 6nm少於A樣,因793助劑加入量的差異

從上表分析看來:孔分布在過渡孔、微孔交界邊緣的2~4 nm,其數量高出對照樣2—4倍,比表麵積約大200rr12,微孔孔容大14%—24%,這對大分子的醬油脫色和A法糖漿脫色等提高,有其密切相關。

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