蜂窩活性炭制作過程中,較重要的工藝就是炭化過程,即蜂窩活性炭的造孔過程,這個(gè)過程直接影響蜂窩活性炭的使用效果,如果缺少這一過程,就不能稱為蜂窩活性炭。未經(jīng)炭化的蜂窩活性炭質(zhì)地較重,顏色略微發(fā)白,幾乎沒有吸附能力。炭化過程分為兩階段:炭化和炭化尾氣處理兩部分。
炭化過程是將壓制成型的蜂窩活性炭,在低溫下干餾的過程,蜂窩活性炭在低溫隔絕環(huán)境中,升溫加熱,蜂窩活性炭中氧元素以水、一氧化碳、二氧化碳等氣體分子物質(zhì)揮發(fā)或排出,原料分解固化的過程。其中脫水、脫氣和干燥為物理反應(yīng);熱分解和熱壓縮為化學(xué)反應(yīng)。這個(gè)過程中,非碳物質(zhì)排出,然后進(jìn)行重新組合,組合過程中會(huì)形成大量的孔隙。蜂窩活性炭的炭化過程要求高,以保證活性炭的規(guī)格、形狀和機(jī)械強(qiáng)度。
蜂窩活性炭在炭化過程中主要產(chǎn)生兩種氣體:炭化過程中燃料燃燒產(chǎn)生的熱氣體,主要有CO2、H2O、N2及少量的SO2和CO,另一部分,主要來自蜂窩活性炭在熱分解時(shí)產(chǎn)生的揮發(fā)物質(zhì),主要有CO、H2、CH4、烷烴、烯烴、煤焦油等。炭化尾氣中含有一定量的有毒物質(zhì),如果不進(jìn)行處理直接排放,會(huì)對大氣造成污染,對周邊環(huán)境造成較大威脅。
目前我國處理蜂窩活性炭炭化尾氣主要分為兩種形式,焚燒法和電捕集器法。
焚燒法是將炭化后的氣體集中引入焚燒爐中,在800-950℃高溫下進(jìn)行充分燃燒,有毒、有害氣體燃燒后轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2進(jìn)行排放處理,焚燒法投資少,操作簡單,成本較低,且對大部分有毒、有害氣體都有很好的脫除能力,是普遍采用的一種處理方式。
電捕集器法需要完整的設(shè)備進(jìn)行捕集、回收、燃燒、凈化等過程,將炭化尾氣凈化排入大氣,這種方法主要借鑒焦化廠的焦?fàn)t氣處理方法。
蜂窩活性炭選材很重要,但蜂窩活性炭的炭化過程更重要,只有炭化過程達(dá)標(biāo)的蜂窩活性炭,才算是高質(zhì)量蜂窩活性炭。