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1、木质活性炭自燃性质及其影响因素研究第44卷第1期2010年1月生物质化学工程BiomassChemicalEngineeringVoll44No.1Jan.2010木质活性炭自燃性质及其影响因素研究孙康,蒋剑春,戴伟娣,张燕萍(1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局林产化学工程重点开放性实验室;江苏省生物质能源与材料重点实验室,江苏南京210042;2.中国林业科学研究院林业新技术研究所,北京100091)摘要:对6种木质活性炭自燃性质的影响因素进行了研究.研究表明活性炭的临界
2、自燃温度与其制造工艺和设备有关.挥发分(碳氢氧化合物),氧含量,氢含量和表面含氧官能团及粒度是影响活性炭临界自燃温度的主要因素.磷酸法活性炭临界自燃温度最低(180℃),水蒸气法活性炭由于经过1000℃活化过程,在试验范围内无自燃性质.另外,平板炉制造的粉状活性炭比回转炉制造的粉状活性炭的临界自燃温度高.关键词:活性炭;自燃;元素组成;挥发分;表面官能团中图分类号:rQ424文献标识码:A文章编号:1673—5854(2010)01—0009—05StudyonSelf-ignitionCharacterandInflu
3、enceFactorsofWoodyActivatedCarbonSUNKang,JIANGJian—chun,DAIWei—di,ZHANGYan.ping(1.InstituteofChemicalIndustryofForestProducts,CAF;NationalEngineeringLab.forBiomassChemicalUtilization;KeyandOpenLab.onForestChemicalEngineering,SFA;KeyLab.ofBiomassEnergyandMaterial,
4、JiangsuProvince,Nanjing210042,China;2.InstituteofNewTechnologyofForestry,CAF,Beijing100091,China)Abstra~:Theinfluencefactorsontheself-ignitionpropertiesofsixkindsofwoodypowderedactivatedcal'bonwerestudied.Thecriticalse~ignitiontemperature(CIT)ofactivatedcarbonisr
5、elatedtomanufactureprocessesandequipments.Studieshaveshownthatvolatile,oxygen,hydrogenandsurfaceoxygen—containingfunctionalgroupsaremainfactorsthataffecttheCITofactivatedcarbon.ActivatedcarbonmanufacturedbyphosphoricacidhasthelowestCIT(180'IS),buttheactivatedcarb
6、onmanufacturedbysteamhasthehighestCITsinceitsactivationtemperatureishighas1000℃andithasnoself-ignitionproperty.Inaddition,powderedactivatedcarbonmanufacturedbyflatfumacehashigherCITthanthatmanufacturedbyrotaryfurnace.Keywords:activatedcarbon;self-ignition;element
7、composition;volatilite;surfacefunctionalgroup活性炭是具有发达孔结构的碳质吸附材料,广泛用于生物化工领域和环境保护,尤其是汽车工业,溶剂与废气处理回收,空气净化,食品工业,城市供水及工业废水处理等¨.活性炭主要分为木质和煤质两种,木质活性炭主要以木屑,生物质废弃物为原料,经过水蒸气或化学药剂(如:磷酸和氯化锌)活化制得.经不同活化工艺制得的活性炭化学组成,表面特性等不同,由吸附放热,氧化反应放热引起的自热现象在程度上有很大的差异,它们的自燃性质也不同.活性炭自热主要分为两种情况
8、,其一是在气相吸附使用中,活性炭与热气流中的氧气发生氧化反应,放出热量,又因大部分被吸附的气体为易燃的挥发性有机气体,容易发生自燃.其二是活性炭在运输,储存中,堆积成足够大的体积,由于周围环境温度的升高,内部活性炭表面发生缓慢氧化,而这种氧化能否使整个炭体的温度升高,取决于其所产生热的速率与热向周围环境散发的速率之间
