活性炭可由許多種含炭物質制成,這些物質包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘渣等。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭Z常用的原炓。活性炭的制造基本上分為兩過程, 一過程包括脫水及炭化,將原料加熱,在170至600℃ 的溫度下干燥,並使原有的有機物大約80%炭化。 二過程是使炭化物活化,這是經由用活化劑如水蒸汽與炭反應來完成的,在吸熱反應中主要產生由CO及H2組成的混合氣體,用以燃燒加熱炭化物至適當的溫度(800至1000℃),以燒除其中所有可分解的物質,由此產生發達的微孔結構及巨大的比表面積,因而具有很強的吸附能力.
使用活性炭時,活性炭著火危險性的問題應該予以重視,發生事故的例子中積蓄熱量導致著火占了大部分。生產活性炭時,發生粉塵爆炸的例子也很多,但積蓄熱量導致著火的占大多數。
另一方面,活性炭表面具有催化機能。吸附硝酸時,由于分解而產生大量的氮氧化物引起中毒;水處理中使用的活性炭上吸附的微生物,通過分解作用生成硫化氫而引起的中毒以及生成甲烷而引起的爆炸等報導,也常常能夠看到。以這些事故為教訓,制訂各種 安 全措施。提出了防止火災的對策。其主要內容有如下幾點:
(1)活性炭的導熱系數小,而且,由于在蓄熱著火時,Z初溫度開始上升的部位不固定,因而難以初期檢知由溫度上升而引起的著火。因此,希望由流通氣體中的二氧化碳及一氧化碳的含量進行監督。
(2)在多數活性炭火災中,通過大量放水的方法滅火是Z有效的。另一方面,應該指出的是,為了冷卻高溫的活性炭而通水蒸氣時,具有水在活性炭表面上分解生成氫氣的危險性。
(3)在使用活性炭的溶劑回收工藝中,為了脫附溶劑向活性炭通人高溫水蒸氣以后,活性炭的溫度升高。為了防止活性炭本身著火,希望在脫附后,送入的空氣中應含有適當的水分。而且,干燥用的氣體需要通入氮氣之類惰性氣體。
(4)在溶劑回收系統的活性炭吸附層中,酮類溶劑著火的事故Z多。此外,浸漬過廢溶劑的活性炭,冷卻后經過幾天之后,再發生著火事故的例子也有發生。
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