活性炭生產(chǎn)中炭和氣體活化劑反應(yīng)

氣體活化法主要采用水蒸氣活化法，另外煙道氣、空氣等含氧氣體也作為活化劑，在高溫下與炭接觸進(jìn)行活化。

1．水蒸氣活化

碳與水蒸氣的基本反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。其反應(yīng)式如下：

C+H2O→H2+CO-129.7kJ

這個(gè)反應(yīng)有時(shí)稱(chēng)為水煤氣反應(yīng)。廣義地說(shuō)，這個(gè)反應(yīng)只是碳在活化過(guò)程中所發(fā)生的許多反應(yīng)之一。碳和水蒸氣的反應(yīng)在完全和不完全燃燒過(guò)程中都會(huì)發(fā)生，這只是一個(gè)程度的問(wèn)題，即加入的剩余水蒸氣是多少。此外，溫度、反應(yīng)速度及平衡與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及轉(zhuǎn)化停留時(shí)間有關(guān)。

2.二氧化碳活化

二氧化碳與碳反應(yīng)如下：

C+CO1→2CO-173.2kJ

用二氧化碳活化，其反應(yīng)能量比水蒸氣活化的反應(yīng)能量小，需要更高的溫度(850~1100℃)

3．混合氣體活化

工業(yè)上使用的混合氣體活化劑經(jīng)常采用空氣與水蒸氣、煙道氣與水蒸氣、煙道氣和氧氣等。

進(jìn)行活化或兩種活化劑交替進(jìn)行活化。

用水蒸氣和空氣的混合氣體活化時(shí)，可以利用水蒸氣和碳的吸熱反應(yīng)，防止空氣活化時(shí)活化溫度急劇上升和產(chǎn)生局部過(guò)熱現(xiàn)象，同時(shí)，也可以利用碳與氧的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量維持活化溫度。只要水蒸氣和空氣混合比例適當(dāng)，便可以穩(wěn)定活化溫度，活化均勻。前面說(shuō)過(guò)有些作者認(rèn)為一種炭具有不同種類(lèi)的活性點(diǎn)，例如有的活性點(diǎn)易于同水蒸氣反應(yīng)，有的活性點(diǎn)易于同二氧化碳反應(yīng)，所以采用混合氣體活化法對(duì)提高炭的吸附能力是有好處的。

也有采用分段活化法，即先用水蒸氣在800C下進(jìn)行短時(shí)間活化，然后用空氣在500～600℃下進(jìn)一步活化或用煙道氣活化，吸附性能顯著增大。