谈一谈活性炭气体活化法的反应过程

白云碳素原创    
2019-05-23 09:43:34
5
活性炭的气体活化法是先把含碳的有机原料炭化,然后让气体活化剂,水蒸气、二氧化碳、氧气等通过炽热的炭层,并与炭发生活化反应进行活化的。在生产中采用水蒸气、烟道气和空气等含氧气体作为活化剂,与碳反应进行活化。

那么具体的各个不同气体活化炭活化具体反应过程是怎样的呢,今天我们来介绍一下。

1.水蒸气活化

炭司水蒸汽的反应为:
C + H2O→H2+CO-131KJ
同碳气化的水煤气反应,此活化反应为吸热反应―冷却效应,应由外部给热,故多用过热水蒸汽。产生的可燃性反应气体(水煤气)燃烧回收热量,可以平衡供热。 水蒸汽活化缓慢、平稳,能获得优良活性炭,在生产上最多采用。 水蒸汽活化是在隔绝氧,在750-950℃的条件下完成的。氧会使炭表面烧失,降低炭的成品收率,故应尽量减少混入空气(氧)。

2 .空气(氧)活化

碳同氧气反应为:
C+O2→CO2+386.2KJ(600℃以下) 2C+O2→2CO+225.6KJ(800-900℃)
这两个反应均为放热反应,可在较低温度下进行,两种产物CO与CO2的比值随温度的增高而增大。 由于反应放出大量热量,不易控制炉内的正常溢度,尤其不容易避免局部过热而造成不均匀活化,烧失过多,一般不单独使用,常在空气活化剂中渗入适量的水蒸气.利用水煤气反应的吸热来控制料层温度。

3.烟道气(CO2)活化

碳同二氧化碳的反应为:
C+CO2→2CO-170.5KJ(850-1000℃)
比反应也是吸热反应.比水蒸汽活化温度还要高,一般也不单独使用.常掺入适量空气和水蒸汽井用

4.混合气休活化

工业生产上很难做到用单一活化气体活化,一般采用空气与水燕汽、烟道气与水蒸汽、烟道气和氧(空气)等混合气体进行活化或两种以上活化气体交替进行活化。如上所述,用水蒸汽和空气的混合气体活化时,若混合比例适宜,可使吸热反应与放热反应相平衡,使活化温度稳定,活化均匀。另外,有的认为原料炭有各种各样活性点,有的活性点易于同水蒸汽反应、有的易于同CO2反应,采用混合气体活化,对提高活性炭成品的吸附能力是有好处的。 也有采用分段活化法,即先用水蒸汽在800℃下进行短时活化,然后用空气在500-600℃进一步活化;或先用水蒸汽在800℃活化,然后用烟道气活化,以提高脱色力。