熱解自活化法制備微孔型椰殼活性炭的脈沖操作方式。

　  椰殼活性炭孔徑吸附實(shí)驗(yàn)分析說(shuō)明，研究以椰果殼、油茶果殼等生物質(zhì)為原料，調(diào)制孔徑分布均一的活性炭為研究對(duì)象，討論了低浸漬比KOH法制備超大比表面積微孔活性炭的制備方法;較系統(tǒng)的研究了無(wú)活化劑熱解自活化法、K2CO3催化炭化法、酚醛樹脂原位聚合沉積法、商品椰殼活性炭浸漬Fe(NO3)3催化氣化擴(kuò)孔法、物理一化學(xué)聯(lián)合活化法對(duì)孔結(jié)構(gòu)定向調(diào)控制備孔分布非常集中的活性炭工藝。

    實(shí)驗(yàn)研究比較了幾種果殼和木屑原料，在密閉反應(yīng)器中，高溫?zé)峤獯偈构麣そY(jié)構(gòu)重整和發(fā)生自活化反應(yīng)，制備出微孔非常發(fā)達(dá)的活性炭，工藝過(guò)程不添加任何的活化氣體或化學(xué)試劑，創(chuàng)新了一種微孔活性炭的清潔制備方法。在一定升溫速率下，首先，系統(tǒng)升溫至400℃，椰殼天然組織熱解釋放出大量熱解氣，氣體中主要含有水蒸氣、二氧化碳和一氧化碳，加上反應(yīng)器中密封的空氣和原料吸附的氧氣，形成了混合活化氣氛，并隨著溫度升高在密閉反應(yīng)器內(nèi)行成一定壓力;其次，繼續(xù)升高溫度至800℃，椰殼內(nèi)有機(jī)物發(fā)生芳構(gòu)化反應(yīng)，繼續(xù)產(chǎn)生氣體，組織結(jié)構(gòu)重整。　　

　　同時(shí)，由于密閉系統(tǒng)內(nèi)存在一定壓力，椰殼內(nèi)的氣體強(qiáng)制逸出時(shí)，對(duì)椰殼組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定沖擊，可以改善椰殼組織結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)高溫自活化時(shí)活性炭微孔的形成與發(fā)展;再次，升溫至反應(yīng)終溫900℃，高溫下椰殼熱解固體炭與椰殼原料自身產(chǎn)生的混合活化氣體發(fā)生自活化反應(yīng)造出發(fā)達(dá)的微孔，同時(shí)，密閉反應(yīng)器內(nèi)形成的微壓力增加了自活化反應(yīng)速率。熱解溫度、熱解時(shí)間、升溫速率、環(huán)境密閉條件等因素對(duì)自活化熱解氣的組成、活性炭孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積、孔徑分布、吸附性能的影響，探索了果殼類原料熱解自活化造孔制備物理法活性炭的機(jī)理。

    這種熱解自活化法制備微孔型椰殼活性炭新工藝非常方便，與常規(guī)的原料經(jīng)炭化、活化制備物理法活性炭工藝比較，熱解自活化實(shí)驗(yàn)只需1h，大大縮短了生產(chǎn)周期，提高了效率，節(jié)約了能耗;生產(chǎn)過(guò)程中不使用任何化學(xué)試劑，降低了環(huán)境污染和制備成本。