水蒸气_微波法制备颗粒活性炭新工艺_樊希安

2003年2月云南化工Feb.2003第30卷第1期YunnanChemicalTechnologyVol.30,No1·研究与开发·水蒸气-微波法制备颗粒活性炭新工艺樊希安,彭金辉,黄绍敏,秦文峰(昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093)摘要:研究了以椰壳炭化料为原料,采用水蒸气-微波法制备颗粒活性炭的可行性。探讨了微波功率、活化时间及水蒸气流量对活性炭性能的影响。得到了水蒸气-微波法制备颗粒活性炭的最佳工艺条件:微波功率700W、活化时间3min、水蒸气流量4.8mL/min。用此工艺条件制得的活性炭碘吸附值1031mg/g、亚甲蓝脱色力10mL/0.1g、得率60.8%。该工艺所需活化时间为传统方法的1/60,得率为传统方法的2倍左右。关键词:水蒸气;微波;颗粒活性炭;新工艺中图分类号:TQ424.1文献标识码:A文章编号:1004-275X(2003)01-0001-04NewProcessforthePreparationofParticulateActivatedCarbonbyWaterVapour-MicrowaveFANXi-an,PENGJin-hui,HUANGShao-min,QINWen-feng(DepartmentofMetallurgy,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650093,China)Abstract:Thefeasibilityofpreparationofparticulateactivatedcarbonfromcharofcocoanuthuskbywatervapour-microwavewasstudied.Effectofmicrowavepower,activationtimeandflowrateofwatervapouronthequalityofactivatedcarbonwereinvestigated.Thebesttechnologywasobtainedasmicrowavepower700W,activationtime3min,andflowrateofwatervapour4.8ml/min.Experimentshowedthatiodinevalueoftheactivatedcarbonwas1031mg/g,decolorizingcapacityformethylenebluewas10mL/0.1gandtheyieldcouldbereached60.8%.Activationtimeoftheprocessis60timesasfastastheconventionalone,with2timesofyieldasmuchastheconvention.Keywords:watervapour;microwave;particulateactivatedcarbon;newproccess以椰壳为原料制得的活性炭既有充分的活性又具有一定的强度,普遍认为椰壳是制备颗粒活性炭的最佳原料之一。随着改革开放的进一步深入,国内不少企业从东南亚进口廉价椰壳炭化料来制备优质活性炭,这就保证了其原料的供应。目前制备活性炭的方法大致分为物理活化法和化学活化法。化学活化法有污染严重,重金属残留于产品内等弊端,而水蒸气法制备活性炭具有污染小,产品纯净等优点,符合当今国家提倡的可持续发展战略方针,越来越受到厂家的青睐。目前工业生产活性炭基本都是采用传统的加热方式,对提高能源利用率的研究大都集中在对传统工艺中炉型的改进上。但由于传统炭化、活化炉必须对炉体加热,因此这种改造对热利用率的提高极为有限。微波加热则不须对炉体加热,没有额外热量消耗,可最大限度地提高能源利用率[1]。同时,传统加热方式是根据热传导、对流和辐射原理使热量从外部传至物料内部,加热速度慢,受热不均,且能耗高。微波加热技术与传统加热方式不同,它是通过被加热体内部偶极分子高频往复运动,产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高,不须任何热传导过程,就能使物料内外部同时加热、升温,加热速度快且均匀,仅需传统加热方式的几分之一或几十分之一就可达到加热的目的[2]。本课题组曾用微波-化学法制备过活性炭[3～10],而国内外有关水蒸气-微波法制备活性炭的研究还未见报道。为了改革传统工艺,为活性[基金项目]国家自然科学基金项目(20167001)2003年2月云南化工Feb.2003第30卷第1期YunnanChemicalTechnologyVol.30,No1·研究与开发·水蒸气-微波法制备颗粒活性炭新工艺樊希安,彭金辉,黄绍敏,秦文峰(昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南昆明650093)摘要:研究了以椰壳炭化料为原料,采用水蒸