生產氯化鋅法木質粉狀活性炭 炭化、活化試驗過程中的現象(一)

14  氯化鋅法活性炭生產試驗中的啟示
    生產氯化鋅法木質粉狀活性炭顆粒活性炭多年,從室內試驗和車間生產中,得到了許多啟發和新認識,但個人印象較深的有幾則,將其回憶整理,分別記錄於後,供研究探索參考。
14.1炭、活化試驗過程中的現象
    一般在氯化鋅法活性炭活化過程中,加入的物料僅有木屑、氯化鋅、水三者。當它們浸漬均勻後,加熱炭化,活化過程中有如下現象和變化:
    (1)以木屑纖維和木質素等生產氯化鋅炭為例,在炭化過程先將物料中的遊離水蒸發幹淨,餘下的物料中主要有木纖維等結合水,氯化鋅法需要在較高的溫度400℃以上方能除去,活化達到糖炭脫色標準。磷酸法在320℃便可活化達到糖用木質粉狀活性炭脫色標準。
    (2)從試驗觀察,絕幹木屑在適宜的鋅屑比下炭得率可達44%左右(中木素含炭量較纖維素高,得炭率可更高);磷酸法試驗得炭率可達48%上下,遠高於氯化鋅。
    (3)當木纖維與活化劑氯化鋅溶液在一起浸漬加熱時,則氯化鋅溶液與木纖維在一定溫度下失去結合水,形成為炭素。由於物料中的鋅屑比差異,纖維間隙中的氯化鋅含存量不同,占有空間的容積也不同,在一定溫度的炭、活化過程中形成了具有不同發達的微孔和過渡孔結構的活性炭。
    (4)活化成熟後,在活化料中剩下的僅有活性炭和氯化鋅兩者,這時氯化鋅與炭兩者不起活化作用,若再繼續加溫活化,則吸附力持高有限,而鋅耗則成倍增長,甚至影響適宜的過渡孔受破壞。
    (5)從試驗研究中得知,鋅屑比適當,活化加濕時間恰好使木屑中的全部結合水消失殆盡時,停止活化為宜。在“793”工藝試驗百多次中,發覺有進爐物料去盡結合水略近於活化料重量時出爐。此時所得產品質量合格,氯化鋅消耗低。
    (6)試驗中多次出現,當活化度不夠時,則鋅耗有正值出現(不消耗反而增多),此時產品質量差,中含有未炭化物,回收液質量下降。
    (7)活化溫度是影響化學反應的速度,在恒溫活化試驗過程中,每提高反應溫度lOoC左右,通常活化反應速度(時間)可加快1—2倍,溫度高活化快及時出料可提高單位時間的產量。
    (8)在馬福爐內,恒溫520qC活化,比460℃活化時間快2—3倍,所以要控製活化過程。在工業化生產中最好在活化爐中裝置測溫孔,測定料溫以便較準確地推測活化成熟度和進程。決定活化出爐時刻。
    (9)低溫活化時間長炭的得率少,質量似乎好一些,但時間長炭的燒失率增加,得率少了一些,同時低溫長時間活化,氯化鋅消耗反而不省,會稍多了一些。看來低溫生產隻會帶來產量低。
    (10)在高溫段進行高溫炭化,熱效率高,炭化快,產量高,隧道爐用作炭化時,從爐頭高溫進料比較合理。雖然溫度高濕物料進爐,先期蒸發的是遊離水,後期溫度接近炭活化了,不影響鋅耗。

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