活性炭的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法
實(shí)驗(yàn)室制備方法:
1、試劑與儀器
試劑:氯化鋅,鹽酸
儀器:馬弗爐,電動(dòng)振蕩器,干燥箱,200目篩。
2、制備工藝
先將花生殼洗凈、烘干、粉碎,與一定濃度的氯化鋅溶液按一定的料液比混合,充分?jǐn)嚢韬,放?4h后,將料液移至坩堝中放在馬弗爐中燒制活化,冷卻,用1%稀鹽酸洗滌,再用蒸餾水洗滌至pH值為5—7,烘干,研磨,用200目篩篩分,即得產(chǎn)品。
活化溫度和活化時(shí)間是最主要的影響因素。經(jīng)優(yōu)化的料液質(zhì)量比1:2.5,ZnCl2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)60% ,活化溫度600℃,活化時(shí)問90min。
工業(yè)制備方法:
【加工品原料類別】花生殼
【加工產(chǎn)品名稱】活性炭
【加工技術(shù)】花生殼制取活性炭。
【原料制備】將花生殼洗凈,晾干,粉碎,過40目篩備用。購(gòu)買聚乙烯珠狀物料備用。
【產(chǎn)品名稱】活性炭。
【生產(chǎn)設(shè)備、儀器及藥品】混合機(jī)、塑料模具、炭化爐、攪拌機(jī)、活化爐、木桶、試紙、120目篩、炒鍋、氫氧化鈉、甲醛、氯化鋅、鹽酸、氯化銨、苯乙烯、己烷、硬脂酸鈣、滑石粉。
【工藝流程】備用料→炭化→冷卻→活化→洗滌→翻炒→烘干→粉碎過篩→得活性炭成品。
【操作步驟】將備用料加入3倍量的44%氯化鋅液(用鹽酸調(diào)pH=1),充分?jǐn)嚢杞䴘n,靜置吸收5小時(shí),再充分?jǐn)嚢鑿?fù)靜置吸收5小時(shí),至氯化鋅液全被吸收干,移入敞口平底炭化爐中密閉炭化,于400℃炭化3小時(shí),隔30分鐘左右徹底攪拌一次,攪拌前將爐溫降至100℃以下,攪拌后再升溫密閉炭化,直至變成黑焦,表明炭化完成,出料冷卻,用2倍量的44%氯化鋅液(pH=1)浸漬,充分?jǐn)嚢,使氯化鋅液全部被吸收,移入活化爐中,于650℃活化70分鐘,出料冷卻,移入木桶內(nèi),加入等量的40%氯化銨液,充分?jǐn)嚢柘礈,靜置澄清,虹吸出清液,依次用30%、12%和3%的氯化銨液攪拌洗滌,再用等量的30%鹽酸攪拌洗滌,濾取炭粒,入鍋,加入等體積的清水,煮沸洗滌幾次,至洗滌無(wú)氯化銨為止,加熱蒸發(fā),攪拌翻炒,棄掉水分,烘干、粉碎,過120目篩,得活性炭,密封包裝。
【注意事項(xiàng)】(1)鹽酸和氫氧化鈉為強(qiáng)酸強(qiáng)堿,甲醛為劇毒,操作時(shí)應(yīng)穿戴防護(hù)衣、手套和口罩等,防止酸堿液灼傷。廢棄酸堿溶液的處理與排放必須遵照國(guó)家有關(guān)規(guī)定,防止對(duì)環(huán)境造成污染。(2)炭化和活化過程中操作應(yīng)注意高溫,安全生產(chǎn)。
【效益分析】制取活性炭1噸,需耗花生殼4噸左右。
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