果殼活性炭的優(yōu)點在于具有孔隙結構發(fā)達、比表面積大、吸附能力強、機械強度高、床層阻力小、化學穩(wěn)定性能好、易再生、經(jīng)久耐用等優(yōu)點,并且果殼活性炭具有各種規(guī)格的顆粒度。 由于果殼活性炭在使用過程中,尤其是在處理污染物的環(huán)境中,期間果殼活性炭在吸附過程中所吸收的會在活性炭中大量繁殖增生,并且導致出水中菌落總數(shù)超標,所以在水處理及空氣凈化中的果殼活性炭是需要定時的去處理,以免造成二次污染。
果殼活性炭的孔徑大小與能吸附什么分子量大小的一定關系,理論研究證明有害物質的分子量越大,越容易被活性炭吸附,如苯的分子量是78,甲醛的分子量是30,活性炭吸附苯的能力要比吸附甲醛的能力強。 活性炭組成成分主要是利用木炭、各種果殼和煤等作為原料,如今,活性炭的應用已經(jīng)非常廣泛,如糖的脫色,防毒面具,香煙過濾嘴,空氣凈化器,自來水廠水處理,飲用水凈化,,醒酒,治理放射元素污染,降低土壤中殘留農藥,調理土壤性能,治理室內甲醛,蔬菜保鮮等等。
生產工藝
原料收集與預處理:收集山桃殼,去除其中的雜質、泥土和殘留的果肉等。然后將山桃殼進行干燥處理,使其含水量降低到合適的水平,以便后續(xù)加工。
炭化:將預處理后的山桃殼放入炭化爐中,在隔絕空氣的條件下進行加熱炭化。炭化溫度一般控制在 400 - 600℃,在此過程中,山桃殼中的有機物發(fā)生熱解,去除水分、揮發(fā)分和部分雜質,形成具有初步孔隙結構的炭化物。
活化:炭化后的山桃殼炭化物進一步進行活化處理,以增加其孔隙率和比表面積?;罨椒ㄍǔS形锢砘罨ê突瘜W活化法。物理活化法是在高溫下通入水蒸氣、二氧化碳等氣體,與炭發(fā)生反應,擴大和完善孔隙結構;化學活化法則是使用化學試劑如氯化鋅、磷酸等對炭化物進行處理,通過化學反應增加活性炭的活性位點和孔隙率?;罨瘻囟纫话阍?800 - 1000℃。
后處理:活化后的山桃殼活性炭經(jīng)過冷卻、破碎、篩分等后處理工序,制成不同粒度和規(guī)格的產品,以滿足不同應用領域的需求。根據(jù)需要,還可能對活性炭進行酸洗、水洗等處理,以去除殘留的雜質和化學試劑,提高產品的純度和質量。
生產工藝
碳化:將果殼原料在高溫、缺氧的條件下進行熱解,使其發(fā)生碳化反應,去除其中的水分、揮發(fā)分等雜質,形成具有初步孔隙結構的炭化物。這個過程一般在 600 - 900℃的溫度下進行。
活化:碳化后的果殼炭化物需要進一步活化,以增加其比表面積和孔隙率,提高吸附性能?;罨椒ㄖ饕形锢砘罨ê突瘜W活化法。物理活化法通常采用水蒸氣、二氧化碳等氣體作為活化劑,在高溫下與炭化物發(fā)生反應,形成發(fā)達的孔隙結構;化學活化法則是將果殼原料與化學試劑(如氯化鋅、磷酸等)混合后進行加熱,通過化學反應來活化炭材料?;罨^程的溫度一般在 800 - 1000℃左右。
后處理:活化后的果殼活性炭還需要進行一系列后處理工序,如洗滌、干燥、篩分等,以去除其中殘留的活化劑、雜質等,得到符合不同應用需求的成品活性炭。
選用注意事項
吸附性能:根據(jù)具體應用需求,選擇具有合適吸附性能的果殼活性炭。例如,對于去除水中特定的有機污染物,需要選擇對該污染物具有較高吸附親和力的活性炭,可通過查看產品的吸附指標(如碘值、亞甲藍吸附值等)來評估其吸附性能。
粒徑和形狀:果殼活性炭的粒徑和形狀會影響其在不同應用中的效果。在水處理過濾設備中,通常選擇粒徑均勻、形狀規(guī)則的顆?;钚蕴浚运骶鶆蛲ㄟ^,減少堵塞和壓降;在一些需要與液體充分接觸的場合,如攪拌吸附過程中,可選用粉末狀活性炭,以增加其與液體的接觸面積,提高吸附效率。
雜質含量:的果殼活性炭應具有較低的雜質含量,尤其是重金屬、灰分等雜質。雜質含量過高可能會對被處理的物質造成二次污染,影響產品質量,因此在選用時要關注產品的雜質指標,并選擇正規(guī)廠家生產的產品。
食品飲料行業(yè)
脫色精制:在糖、酒、飲料、油脂等食品飲料的生產過程中,用于去除產品中的色素、異味和雜質,起到脫色、精制和提高產品質量的作用。例如,在制糖工業(yè)中,可去除糖液中的色素和雜質,使白糖的色澤更加潔白,口感更好。
去除殘留物質:能夠吸附食品飲料中的殘留農藥、獸藥和其他有害物質,保障食品飲料的安全和衛(wèi)生。