以果殼之類木壓原料作為初始原料的場合溫度上升至I7O度左右?guī)缀?干燥。在超過該溫度的初期炭化溫度下,在生成一氧化碳,二氧 化碳與醋酸等產(chǎn)物的同時,果殼原料開始布分性的分解,進一步地.溫度達到270——280℃的范圍以后,開始放熱反應,熱解生成數(shù)量相當多的木焦油、甲醉等物質(zhì).繼續(xù)加熱到400——600時.木質(zhì)原料被*炭化,在該溫度附近生成的木炭含碳量通常50%——80%左右。
此時殘留的含碳物質(zhì),便成為隨后所形成的活性炭中組成空隙結(jié)構(gòu)的墓礎(chǔ)碳結(jié)構(gòu)的原始骨格。其中,含有灰分(非活性無機物質(zhì))、熱分解生成的焦油及微品質(zhì)碳。在炭化過程中,碳元素以外的物質(zhì)以氣體的形態(tài)被除去,而且通過二氧化碳、一氧化碳的形式.使碳元素中的一部分以氣體的形態(tài)釋放出去,zui終逐漸轉(zhuǎn)變成具有活性炭原始形態(tài)的結(jié)構(gòu)。
熱分解的速度,當原料是木質(zhì)類原料時受含水率的影響鈴別大。并且,炭化爐內(nèi)受熱的均勻狀況及正確控制炭化過程的溫度也很重要。在外國,常用樺木炭作為生產(chǎn)活性炭的原科,為了縮短熱解生成的木炭與熱解產(chǎn)物的接觸時間,認為迅速升溫進行熱分解比較好。
這是一種與傳統(tǒng)高溫加熱再生方法*不同的再生方法。傳統(tǒng)方法是在密閉條件下,通過爐體間接或在爐內(nèi)空間直接向活性炭濾料加熱,使炭由表及里地逐漸升溫,zui后達到850℃高溫并通入水蒸汽。通常的加熱再生升溫速度不能超過10 ℃/mid,以防炭基質(zhì)燒損,因此再生全過程長達6h。
而該方法是讓活性炭自身迅速升溫,使干燥、焙燒、活化三個階段在5~10 min內(nèi)迅速完成。不需要在密閉條件下操作,不需要通入水蒸汽活化。在達到高溫850℃情況下可與空氣接觸,自然冷卻,不至于全部灰化。其強度也不受影響,炭損耗率<2%,碘吸附恢復率95%一100%。放電再生法不僅效率高,能耗也低。干炭(干基含水率6%左右)再生電耗僅0.18~0.20 kW·h/kg活性炭。濕炭(干基含水率約86%)再生全過程電耗約0.8kW·h/kg活性炭,此電耗值是多層耙式爐能耗的1/7,是熱回收移動床再生爐能耗的1/5;是熱不回收移動床再生爐能耗的1/10;是直接通電式二段爐能耗的1/2。放電高溫加熱再生法與直接通電式再生法的類同點是利用了炭自身導電性并具有電阻這一特性。但放電高溫加熱再生是控制能量,使其強制形成脈沖電孤,對被再生的炭進行放電,放電頻率在3 000 次/min左右,使再生全過程在5~10 min完成,再生溫度達到800-900℃。