球形活性炭碳化和活化处理:活性炭微球的碳化和活化通常分为一步法和二步法。一步法即碳化、活化在一个反应器肘同时进行;二步法即先将不熔化沥青微球进行碳化,随后进行活化处理。
碳化是指氧化后的沥青球在惰性气氛中(如氮气或氢气) 加热升温,使氧化沥青球内部进一步发生交联、环化、缩聚及芳构化等化学反应,脱出H, 0, N 等非碳原子,放出CO、CO2、H2O、
H2,、NH3、CH4及重碳氢化合物,形成主要由碳元素组成的乱层类石墨结构的球形活性炭,其球形度和强度比氧化沥青球均有提高。
活化是使沥青球和球形炭形成丰富多孔结构,高比表面积及含氧官能团的关键工艺过程,通常活化方法主要分为物理活化法和化学活化法两种。前者以水蒸气、CO2、O2,烟道气等氧化性介质作为活化剂,在700~950℃氮气保护下对沥青球和球形炭表面进行活化成孔;后者采用碱金属和碱土金属的氢氧化物,如KOH、NaOH、Ca(OH)2;以及强酸和氯化物,如硫酸、磷酸,硝酸;氯化锌、氯化钙等化学药品为活化剂,为了调整和改善所研制活性炭的孔型结构和比表面积;往往也会将两种方法联合起来使用,以达到预想的效果。