Velkommen til vores hjemmeside for produktinformation og rådgivning.
Vores hjemmeside:https://www.vet-china.com/
Denne artikel analyserer det nuværende marked for aktivt kul, udfører en dybdegående analyse af råmaterialerne til aktivt kul, introducerer metoder til karakterisering af porestruktur, produktionsmetoder, påvirkningsfaktorer og anvendelsesforløb for aktivt kul og gennemgår forskningsresultaterne af teknologi til optimering af porestruktur med aktivt kul med det formål at fremme aktivt kuls større rolle i anvendelsen af grønne og lavemissionsteknologier.
Fremstilling af aktivt kul
Generelt set er fremstillingen af aktivt kul opdelt i to faser: karbonisering og aktivering
Karboniseringsproces
Karbonisering refererer til processen med at opvarme råkul ved høj temperatur under beskyttelse af inert gas for at nedbryde dets flygtige stoffer og opnå mellemprodukter af karboniseret materiale. Karboniseringen kan opnås ved at justere procesparametrene. Undersøgelser har vist, at aktiveringstemperaturen er en nøgleprocesparameter, der påvirker karboniseringsegenskaberne. Jie Qiang et al. undersøgte effekten af karboniseringsopvarmningshastigheden på ydeevnen af aktivt kul i en muffelovn og fandt, at en lavere hastighed bidrager til at forbedre udbyttet af karboniserede materialer og producere materialer af høj kvalitet.
Aktiveringsproces
Karbonisering kan få råmaterialerne til at danne en mikrokrystallinsk struktur svarende til grafit og generere en primær porestruktur. Disse porer er imidlertid uordnede eller blokerede og lukkede af andre stoffer, hvilket resulterer i et lille specifikt overfladeareal og kræver yderligere aktivering. Aktivering er processen med yderligere berigelse af porestrukturen i det karboniserede produkt, hvilket hovedsageligt udføres gennem den kemiske reaktion mellem aktivatoren og råmaterialet: det kan fremme dannelsen af en porøs mikrokrystallinsk struktur.
Aktivering sker hovedsageligt gennem tre faser i processen med at berige materialets porer:
(1) Åbning af de oprindelige lukkede porer (gennem porer);
(2) Forstørrelse af de oprindelige porer (poreudvidelse);
(3) Dannelse af nye porer (poreoprettelse);
Disse tre effekter udføres ikke alene, men forekommer samtidigt og synergistisk. Generelt set er gennemgående porer og poredannelse befordrende for at øge antallet af porer, især mikroporer, hvilket er gavnligt for fremstillingen af porøse materialer med høj porøsitet og stort specifikt overfladeareal, mens overdreven poreudvidelse vil få porerne til at smelte sammen og forbinde sig, hvilket omdanner mikroporer til større porer. For at opnå aktivt kulmaterialer med udviklede porer og stort specifikt overfladeareal er det derfor nødvendigt at undgå overdreven aktivering. Almindeligt anvendte aktiveringsmetoder med aktivt kul omfatter kemisk metode, fysisk metode og fysisk-kemisk metode.
Kemisk aktiveringsmetode
Kemisk aktiveringsmetode refererer til en metode, hvor kemiske reagenser tilsættes råmaterialerne og derefter opvarmes ved at indføre beskyttelsesgasser som N2 og Ar i en varmeovn for at karbonisere og aktivere dem samtidig. Almindeligt anvendte aktivatorer er generelt NaOH, KOH og H3P04. Den kemiske aktiveringsmetode har fordelene ved lav aktiveringstemperatur og højt udbytte, men den har også problemer såsom stor korrosion, vanskeligheder med at fjerne overfladereagenser og alvorlig miljøforurening.
Fysisk aktiveringsmetode
Fysisk aktiveringsmetode refererer til karbonisering af råmaterialerne direkte i ovnen og derefter reaktion med gasser som CO2 og H20, der indføres ved høj temperatur, for at opnå formålet med at øge porerne og udvide porerne, men den fysiske aktiveringsmetode har dårlig kontrollerbarhed af porestrukturen. Blandt disse er CO2 meget anvendt i fremstillingen af aktivt kul, fordi det er rent, let at opnå og billigt. Brug karboniseret kokosnøddeskal som råmateriale og aktivér det med CO2 for at fremstille aktivt kul med udviklede mikroporer med et specifikt overfladeareal og et samlet porevolumen på henholdsvis 1653 m2·g-1 og 0,1045 cm3·g-1. Ydeevnen nåede brugsstandarden for aktivt kul til dobbeltlagskondensatorer.
Aktivér mispelsten med CO2 for at fremstille superaktivt kul. Efter aktivering ved 1100 ℃ i 30 minutter nåede det specifikke overfladeareal og det samlede porevolumen op til henholdsvis 3500 m2·g-1 og 1,84 cm3·g-1. Brug CO2 til at udføre sekundær aktivering på kommercielt aktivt kul fra kokosnødder. Efter aktivering blev mikroporerne i det færdige produkt indsnævret, mikroporevolumenet steg fra 0,21 cm3·g-1 til 0,27 cm3·g-1, det specifikke overfladeareal steg fra 627,22 m2·g-1 til 822,71 m2·g-1, og adsorptionskapaciteten af phenol blev øget med 23,77%.
Andre forskere har undersøgt de vigtigste kontrolfaktorer for CO2-aktiveringsprocessen. Mohammad et al. [21] fandt, at temperatur er den vigtigste indflydelsesfaktor, når CO2 bruges til at aktivere gummisavsmuld. Det specifikke overfladeareal, porevolumen og mikroporøsiteten af det færdige produkt steg først og faldt derefter med stigende temperatur. Cheng Song et al. [22] brugte responsoverflademetoden til at analysere CO2-aktiveringsprocessen for macadamianøddeskaller. Resultaterne viste, at aktiveringstemperatur og aktiveringstid har den største indflydelse på udviklingen af aktivt kul-mikroporer.
Opslagstidspunkt: 27. august 2024