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永瑞达活性炭厂家为您分享活性炭的改性方法

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2020年8月26日

  永瑞达活性炭厂家为您分享活性炭的改性方法:

  微波辐射改性

  微波辐射改性的原理是利用微波辐射热作用于活性炭内部分子,使其产生无规则运动,分子间摩擦生热,使物体内部被快速加热,产生新的孔道,孔道受到微波辐射热持续作用向孔道表面扩张,形成孔结构,同时部分官能团也发生变化。为进一步提高活性炭脱除硫的能力,常同时将其外表化学性质进行耦合改性。并且,为有效控制孔结构、表面官能团的种类与数目,可对活性炭微波辐射时间与微波功率进行调节。

  微波辐照改变了活性炭的孔隙结构,促进其对SO2的吸附过程,但这种促进作用有限。微波改性也使活性炭表面化学性质发生改变,碱性特征增强,吸附容量增加。若适当结合化学改性,使穿透时间更长,活性炭的脱硫效果则更佳。

活性炭改性方法

  高温热处理改性

  高温热处理改性为相对较容易实现的一种物理方法。在惰性气体氛围(常为N)下对活性炭进行高温加热,改变其外表面的孔隙结构,并伴随含氧官能团数量改变,使活性炭吸附硫的性能提高。

  高温热处理后活性炭的含碳量提高,其纤维内部的碳原子重新排列,影响活性炭吸附能力的关键因素不是表面碱性,其吸附能力主要与释放出CO的官能团有关。且活性炭表面含氧官能团种类不一,其热稳定性亦不同,在不同温度范围下热处理活性炭,最终导致脱硫性能的区别。

  氧化改性

  将活性炭氧化处理,从而增加其外表含氧官能团数量(羟基、羰基、酯基和羧基等),这种方法被称为氧化改性法。将活性炭氧化改性后,其外表官能团与孔结构都产生改变,使其脱除SO2的性能得到提高。

  氧化改性活性炭后各类含氧官能团增加,使活性炭催化氧化能力提高,有利于SO2的脱除。但氧化剂会刻蚀活性炭表面,最终导致比表面积与孔容减小,不利于吸附过程,因此需要降低氧化性溶液的浓度、温度等,控制适当的氧化作用。改性活性炭的再生能力较好,可重复利用,适用于烟气同时脱硫脱硝。

活性炭

  还原改性

  还原改性指用还原性液体或气体改性活性炭外表面,将其外表酸性官能团还原,并增加其外表的碱性官能团含量,以强化活性炭脱除SO2的方法。

  还原改性时,活性炭表面的含氮官能团是影响脱硫活性的主要因素,其增强了活性炭催化氧化活性与吸附性能。使用强碱进行化学改性时,因其具有强腐蚀作用,会导致一些孔隙塌陷,大孔数量的增加对脱硫过程不利。还原性溶液浓度太高使吸附孔道堵塞,太低会减少活性位,而还原性溶液的温度过低时对物理吸附有利,化学吸附效果则不明显。

改性活性炭

  负载金属氧化物改性

  将活性炭浸泡于金属的盐溶液中,利用其吸附性,使其吸附溶液中的金属离子,然后再经高温加热处理(N2氛围),使金属氧化物负载于活性炭孔隙内的方法常被称之为负载金属氧化物改性活性炭。在改性过程中,负载金属离子不仅改变其物理结构,如比表面积、孔分布和孔容积等,而且还会显著促进其脱硫。这是因为在负载氧化物的改性中,活性炭的外表面上产生活性位,增强了其与SO2的相互作用。

  金属负载比例不同,活性炭的脱硫性能、穿透时间及硫容也不同。含氧官能团在脱硫过程中参与了反应,脱硫后C-0的相对含量有了显著增加。负载金属的结晶度降低,虽然在高温下可能产生大晶粒阻塞孔道,但并不会影响改性活性炭的脱硫性能。