制造活性炭原料的种类很多,许多含碳物质都可用来制造活性炭,按它们的来源可分为植物性原料、矿物性原料和其它原料。
一、原料的种类
1.植物原料(或木质原料):如木屑、薪炭材、树枝树桠、木炭、椰子壳、油茶壳、核桃壳、杏壳、桃壳及其他果壳、木素、甘蔗渣、纸浆和玉米芯、植物茎秆等;
2.矿物原料:如煤、褐煤、泥炭、油页岩、石油酸渣、石油沥青等:
3.其他原料:如合成树脂、废橡胶等有机肥料、兽骨等。
二木质原料的性质和特点
1.空隙度大:木质原料活性炭由于内部的细胞组织结构有很多天然的空隙。活化剂比较容易通过空隙进入结构的内部进行活化。例如木材的真比重(指不包括内部空隙的木材细胞壁的实质比重)和溶剂重相差很大。各种木材的真比重几乎都是一样,平均为1.54.而云杉的容积重为0.43g/㎝³,空腔容积占72%;松树的容积重为0.47g/㎝³,空腔容积占70%。而煤、焦炭原料内部的空隙较少,活化剂难于进入原料结构内部,所以,活化往往限于颗粒的外表面。
2.比表面积大:木炭活性炭的比表面为:200-400平方米/克,而煤制焦炭只有20-50平方米/克。比表面积大的原料与活化剂接触的面积就大,反应面也大,这是木质原料容易活化的原因之一。
3.反应活性大:木炭在600℃时已能使二氧化碳还原成一氧化碳,而煤制焦炭则要在800-1000℃,而且转化率也比较低。这就说明木炭的反应活性比煤大得多。
4.灰分较少:木材活性炭的灰分含量在1%以下,木炭的灰分一般也不超过3%,而煤的灰分有的高达30%以上,因此,用木质原料制得的活性炭灰分也比较少。
总之,木质原料比煤质原料容易活化。如活化温度相同,可以缩短活化时间,并能制得高质量的活性炭。