活性炭生产中炭和气体活化剂反应

活性炭生产中炭和气体活化剂反应

气体活化法主要采用水蒸气活化法，另外烟道气、空气等含氧气体也作为活化剂，在高温下与炭接触进行活化。

1．水蒸气活化

碳与水蒸气的基本反应是吸热反应。其反应式如下：

C+H2O→H2+CO-129.7kJ

这个反应有时称为水煤气反应。广义地说，这个反应只是碳在活化过程中所发生的许多反应之一。碳和水蒸气的反应在完全和不完全燃烧过程中都会发生，这只是一个程度的问题，即加入的剩余水蒸气是多少。此外，温度、反应速度及平衡与反应动力学及转化停留时间有关。

2.二氧化碳活化

二氧化碳与碳反应如下：

C+CO1→2CO-173.2kJ

用二氧化碳活化，其反应能量比水蒸气活化的反应能量小，需要更高的温度(850~1100℃)

3．混合气体活化

工业上使用的混合气体活化剂经常采用空气与水蒸气、烟道气与水蒸气、烟道气和氧气等。

进行活化或两种活化剂交替进行活化。

用水蒸气和空气的混合气体活化时，可以利用水蒸气和碳的吸热反应，防止空气活化时活化温度急剧上升和产生局部过热现象，同时，也可以利用碳与氧的放热反应产生的热量维持活化温度。只要水蒸气和空气混合比例适当，便可以稳定活化温度，活化均匀。前面说过有些作者认为一种炭具有不同种类的活性点，例如有的活性点易于同水蒸气反应，有的活性点易于同二氧化碳反应，所以采用混合气体活化法对提高炭的吸附能力是有好处的。

也有采用分段活化法，即先用水蒸气在800C下进行短时间活化，然后用空气在500～600℃下进一步活化或用烟道气活化，吸附性能显著增大。