杨木屑氯化锌法生产活性炭的研究.pdf

杨木屑氯化锌法生产活性炭的研究 胡成文 (南京林业大学，江苏南京210037) 1 摘要：为扩大氯化锌法生产粉状活性炭的原料，选用了速生材杨木屑作为生产活性炭原料 的实验，在生产工艺上做了一些改进．传统的方法，杨木屑是不如松、杉木屑．但是在使用氯化 锌活化剂的同时．加适量的助活化剂．结果能得到微孔，过渡孔都比较发达的活性炭．对几种常 见的溶液。吸附和脱色效果都不错．它的质量明显超过未加助活化剂的活性炭．因此用杨木屑采 用改进了的氯化锌法能生产出符合要求的活性炭．而且可以明显降低锌耗．为今后生产提供依 据． 关键词：·活性炭，活化剂f吸附f孔径分布 现有的氯化锌法生产粉状活性炭，通常采用松：杉木屑，原料受到限制，为扩大原料种 类，找出合理的活化方法，选用了速生材杨树类木屑作为生产活性炭的原料．因为此树种生 长快、适应性强，分布广，据报道，仅江苏宿迁市，成片林61万亩，活立木蓄积量达660万 n3．3，其中杨树为600万m3，占90％，可见杨树在全国面广量大，木屑来源丰富，有开发的实 用价值．但是仅仅采用传统的氯化锌法生产粉状活性炭，在质量上就难于胜过松：杉木屑， 因此在选用杨木屑，采用氯化锌法生产粉状活性炭，在用氯化锌的同时又加了适量的助活化 剂以减少氯化锌的消耗，生产出质量好，适应性强的活性炭以满足市场的需要，同时也解决 了杨木屑的出路，提高了经济效益，这是一件有益的工作。． 1试验方法及设备 ，杨木屑首先进行筛选再烘干，使木屑的含水率在12％左右，再用53。Be’／40C，按锌屑 比为3：l进行搅拌混匀，然后称取一份重量为400g的锌屑料，加适量(约占氯化锌量的 3％)的助活化剂进行搅拌，作为活化的锌屑料，以后称之为[试样13；另一份锌屑料400g不 加助活化剂，以后称之为[试样2]进行对比试验，将混合好的物料，放入活化管中，采有外热 h， 式加热，加热炉为管式高温电炉，活化管的转速为1r／rain活化温度560℃，活化时间1．5 出炉冷却后对活化料中的ZnCl。进行回收，并对氯化锌的回收率进行测定，因试样中有助活 化剂及其它金属离子干扰，氯化锌含量的测定采用亚铁氰化钾法，其反应式： 1．+6KCI’ 3ZnCl2+2K。EFeCCN)6]---KzZn3EFe(CN)6]2 测定方法：对回收的氯化锌溶液，先用硫酸锌处理钙离子，视溶液杂质而定j在测定过 程中，溶液温度始终保持在70℃左右，二苯胺指示剂，用亚铁氰化钾标准溶液滴定，滴到终 点溶液呈黄绿色，根据亚铁氰化钾的耗用量来计算氯化锌的含量．通过测定，[试样1]的氯 · 66· 化锌的回收率可达96％’[试样2]的氯化锌的回收率为92％．经过回收后的活化料，再经 过水洗、烘干、粉碎后的成品活性炭进行质量分析。 2结果与讨论 2．1吸附能力的测定’ 2．1．1液相吸附‘两种不同工艺生产出的成品活性炭，分别对3种溶液进行吸附试验。这 3种具有代表性的溶液，从分子大小排列，碘分子最小(碘分子直径为0．532rim)，焦糖分子 较大、亚甲基蓝的分子在这二者之间，从对小分子碘到大分子焦糖，根据对这3种溶液的吸 ～ 附能力，可以判断活性炭微孔及过渡孔发达的程度．测定结果见表1． 表l，对不同溶液的吸附能力 2．1．2气相吸附采用动态吸附法．吸附过程是在恒温常压流动体系中进行，以氮气作为 载气，以2种不同的试样，在不同的温度下，测定其对不同气体的吸附率，结果见表2。 表2、对不同气体的吸附率(％)。‘ 从表2中可以看出，在气相吸附中，通常是温度上升、吸附量下降，但在一定的温度范 围，温度的影响并不十分明显。气体的吸附与气体的极性及活性炭表面化学性质有关，根据， 资料介绍，CCL。的吸附率与比表面积微孔容积有着较强的线性关系，这一点与孔隙结构性 质测定的结果非常一致。