椰殼活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì),它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造,是一種極優(yōu)良的吸附劑,每克活性炭的吸附面積更相當(dāng)于八個(gè)網(wǎng)球埸之多。而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達(dá)成。其組成物質(zhì)除了炭元素外,尚含有少量的氫、氮、氧及灰份,其結(jié)構(gòu)則為炭形成六環(huán)物堆積而成。 由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列,造成了活性炭多微孔體積及高表面積的特性。 黃金吸附活性炭可由許多種含炭物質(zhì)制成,這些物質(zhì)包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質(zhì)素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘?jiān)?。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭最常用的原炓?;钚蕴康闹圃旎旧戏譃閮蛇^程,第一過程包括脫水及炭化,將原料加熱,在170至600℃ 的溫度下干燥,并使原有的有機(jī)物大約80%炭化。第二過程是使炭化物活化,這是經(jīng)由用活化劑如水蒸汽與炭反應(yīng)來完成的,在吸熱反應(yīng)中主要產(chǎn)生由CO及H2組成的混合氣體,用以燃燒加熱炭化物至適當(dāng)?shù)臏囟龋?00至1000℃),以燒除其中所有可分解的物質(zhì),由此產(chǎn)生發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)及巨大的比表面積,因而具有很強(qiáng)的吸附能力。
豫新牌椰殼活性炭主要用于城市生活飲用水、自來水、純凈水、蒸餾水、超純水等制造設(shè)備的填裝、脫氯、除油凈化,及各種工業(yè)污水深度凈化處理。
活性炭顆粒越小,脫色除臭效果越好,但粉末活性炭失效后難以再生,不能循環(huán)利用,而且存在環(huán)境污染,工人勞動強(qiáng)度大、成本高,故在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中宜采用粒徑10-40目范圍的顆粒狀活性炭。
活性炭孔徑分布對其脫色率影響很大,豫新椰殼活性炭的中孔孔容面積非常發(fā)達(dá),具有很強(qiáng)的吸附脫色能力,易吸附熱解油中相對分子質(zhì)量較大的有機(jī)色素分子,達(dá)到較好的脫色效果;而且豫新椰殼活性炭碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和總比表面積對活性發(fā)熱解油脫色效果非常明顯,經(jīng)研究豫新椰殼活性炭結(jié)構(gòu)性能、粒徑、吸附脫色時(shí)間、溫度等對脫色率的影響,表明粒徑10-30目的豫新椰殼活性炭脫色效果極佳,脫色時(shí)間為5h。
椰殼活性炭是以碳為主要構(gòu)成物的、比表面積大、有吸附能力的多孔材料的總稱。而這個(gè)定義也不是十分合理。由于許多的物質(zhì)都有一定的比表面積。果殼活性炭以優(yōu)質(zhì)果殼為原料,經(jīng)高溫碳化、蒸汽活化等工藝精制而成,為不定型顆粒狀,具有孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積大、吸附能力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、床層阻力小、化學(xué)性能穩(wěn)定、易再生、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于飲用水、工業(yè)用水和廢水的深度凈化;各種氣體的分離、提純、凈化、有機(jī)溶劑回收、制糖、味精、醫(yī)藥、酒類、飲料的脫色除臭等。
椰殼活性炭熱再生法是目前應(yīng)用最多,工業(yè)上最成熟的活性炭再生方法。處理有機(jī)廢水后的活性炭在再生過程中,根據(jù)加熱到不同溫度時(shí)有機(jī)物的變化,一般分為干燥、高溫炭化及活化三個(gè)階段。在干燥階段,主要去除活性炭上的可揮發(fā)成分。
高溫炭化階段是使活性炭上吸附的一部分有機(jī)物沸騰、汽化脫附,一部分有機(jī)物發(fā)生分解反應(yīng),生成小分子烴脫附出來,殘余成分留在活性炭孔隙內(nèi)成為“固定炭”。在這一階段,溫度將達(dá)到800~900°C,為避免活性炭的氧化,一般在抽真空或惰性氣氛下進(jìn)行。接下來的活化階段中,往反應(yīng)釜內(nèi)通入CO2、CO、H2或水蒸氣等氣體,以清理活性炭微孔,使其恢復(fù)吸附性能,活化階段是整個(gè)再生工藝的關(guān)鍵。熱再生法雖然有再生效率高、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn),但在再生過程中,須外加能源加熱,投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。