활성탄의 열 활성화는 탄소 소재의 흡착 특성을 향상시키는 공정입니다.
이는 표면적과 기공의 부피를 증가시킴으로써 이루어집니다.
이 과정에는 탄화된 소재를 고온에 노출시키는 과정이 포함됩니다.
이 온도는 일반적으로 800~1100°C 범위입니다.
탄화된 재료는 산화 가스가 있는 상태에서 노출됩니다.
일반적인 산화 가스로는 CO2, 증기 또는 공기가 있습니다.
활성화 과정을 통해 다공성 구조가 만들어집니다.
이는 다양한 물질을 흡착하는 재료의 능력을 크게 향상시킵니다.
활성탄은 다양한 응용 분야에서 가치가 있습니다.
이러한 응용 분야에는 정수, 공기 여과 및 가스 분리가 포함됩니다.
4가지 핵심 포인트 설명
탄화 공정
건조 단계
건조 단계는 100°C 이상에서 시작됩니다.
이 단계에서 바이오매스 기공에 갇혀 있던 수분이 증발합니다.
열 분해
열분해는 260-300°C 사이에서 발생합니다.
이 과정에서 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌이 분해됩니다.
이 과정에서 CO, CO2, CH4, H2, 타르와 같은 휘발성 물질이 방출됩니다.
열 활성화 프로세스
활성화 온도
활성화 프로세스에는 탄화 물질을 800~1,100°C로 가열하는 과정이 포함됩니다.
산화 가스
CO2, 증기 또는 공기와 같은 산화 가스가 사용됩니다.
이러한 가스는 다공성 구조를 만듭니다.
목적
이 공정의 목적은 흡착 특성을 향상시키는 것입니다.
이는 표면적과 기공의 부피를 증가시킴으로써 달성됩니다.
활성탄의 응용 분야
물 정화
활성탄은 불순물과 오염 물질을 제거하는 데 효과적입니다.
공기 여과
오염 물질을 포집하고 공기의 질을 개선하는 데 사용됩니다.
가스 분리
활성탄은 다양한 산업 공정에서 가스를 분리하고 정화하는 데 도움이 됩니다.
사용되는 장비
로터리 킬른
로터리 킬른은 대규모 생산에 선호됩니다.
고온을 유지하고 많은 양의 재료를 처리할 수 있기 때문입니다.
다른 공정과의 비교
토레페이션
토레페이션은 탄화와 유사하지만 더 낮은 온도(280-300°C)에서 진행됩니다.
따라서 휘발성 물질 방출이 적고 에너지 효율이 높습니다.
소성
소성은 화학적 해리를 위해 고온으로 가열하는 것입니다.
일반적으로 무기 물질 생산에 사용됩니다.
열 탈착
열 탈착은 열을 사용하여 연소하지 않고 휘발성 성분을 분리합니다.
무기 광물에서 살충제를 제거하는 데 자주 사용됩니다.
이러한 핵심 사항을 이해하면 실험실 장비 구매자는 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
여기에는 활성탄의 사용 및 조달에 대한 결정이 포함됩니다.
또한 활성탄의 생산 및 활성화에 필요한 장비에 대한 결정도 포함됩니다.
열 활성화 공정은 탄소 소재의 흡착 능력을 극대화하는 데 매우 중요합니다.
따라서 수많은 환경 및 산업 분야에서 없어서는 안 될 필수 요소입니다.
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