Nguyên tắc hoạt động của lò kích hoạt cho thiết bị sản xuất than hoạt động và hình thành than hoạt động!
Thiết bị than hoạt - lò kích hoạt sử dụng khí chứa oxy như hơi nước, khí khói (chủ yếu bao gồm CO2) hoặc hỗn hợp của chúng làm chất kích hoạt.chúng tiếp xúc với carbon để trải qua các phản ứng oxy hóa-giảm để kích hoạt, tạo ra carbon monoxide, carbon dioxide, hydro và các khí hydrocarbon khác. Thông qua phản ứng khí hóa carbon ("mất đốt"),mục đích tạo ra lỗ chân lông trong các hạt carbon đạt đượcCông thức phản ứng hóa học chính là như sau:
C+2H2O 2H2+CO2-18kcal 1
C+H2O H2+CO-31kcal 2
CO2 + C 2CO-41kcal 3
Ba phản ứng hóa học trên đều là phản ứng nội nhiệt, tức là khi phản ứng kích hoạt diễn ra,nhiệt độ của khu vực phản ứng kích hoạt của lò kích hoạt than sẽ giảm dầnNếu nhiệt độ của khu vực phản ứng kích hoạt dưới 800 °C, phản ứng kích hoạt trên không thể tiến hành bình thường.cần phải đồng thời đưa vào một số không khí và khí hoạt hóa được tạo ra bởi đốt để bổ sung nhiệtĐể đảm bảo nhiệt độ kích hoạt của khu vực phản ứng kích hoạt trong lò kích hoạt.
Phản ứng kích hoạt thuộc phản ứng nhiều pha của hệ thống khí-rắn, bao gồm các quá trình vật lý và hóa học.Toàn bộ quy trình bao gồm sự khuếch tán của chất kích hoạt từ pha khí đến bề mặt bên ngoài của vật liệu than, sự khuếch tán của chất kích hoạt đến bề mặt bên trong của vật liệu carbon hóa, sự hấp thụ của chất kích hoạt qua bề mặt bên trong và bên ngoài của vật liệu carbon hóa,Phản ứng khí hóa trên bề mặt của vật liệu carbon hóa để tạo ra các sản phẩm trung gian (các phức tạp bề mặt), phân hủy các sản phẩm trung gian thành các sản phẩm phản ứng, and the desorption of reaction products The desorbed reaction products diffuse from the inner surface to the outer surface of the carbonized material through three stages of activation and pore formation.
Giai đoạn 1: Mở lỗ chân lông hình thành trong quá trình carbon hóa nhưng bị chặn bởi các nguyên tử carbon và tạp chất không có trật tự, tức là ở nhiệt độ cao,khí hoạt động đầu tiên phản ứng với các nguyên tử carbon và tạp chất không được sắp xếp.
Giai đoạn 2: Các lỗ chân lông mở liên tục mở rộng, thâm nhập và phát triển về chiều sâu.có xu hướng phản ứng với khí hoạt hóa, dẫn đến sự mở rộng liên tục và phát triển về chiều sâu của các lỗ chân lông.
Ba giai đoạn: hình thành các lỗ chân lông mới. Khi phản ứng kích hoạt tiếp tục, các nguyên tử carbon không bão hòa mới hoặc các vị trí hoạt động được phơi bày trên bề mặt của các tinh thể vi mô,và các vị trí hoạt động mới này có thể phản ứng với các phân tử khác của khí hoạt hóaSự đốt cháy không đồng đều này trên bề mặt của các tinh thể vi liên tục dẫn đến sự hình thành của các lỗ chân lông mới.
Các điều kiện hoạt động chính cho kiểm soát quy trình của lò kích hoạt bao gồm nhiệt độ kích hoạt, thời gian kích hoạt, tốc độ lưu lượng và nhiệt độ của bộ kích hoạt, tốc độ cấp,và hàm lượng oxy trong lò kích hoạt.
Vật liệu carbon hóa được nghiền nát và sàng lọc, và các hạt cacbon đủ điều kiện được chọn làm nguyên liệu kích hoạt. Các hạt cacbon thô được đưa trở lại quá trình nghiền nát và sàng lọc,trong khi các hạt carbon mịn được trả lại để sử dụng như nhiên liệuCác hạt cacbon đủ điều kiện được nâng bằng một thang máy xô lên đỉnh lò kích hoạt và từ từ thêm vào lò với sự giúp đỡ của trọng lực của vật liệu cacbon.Carbon được thêm vào lò của lò kích hoạt trong khoảng thời gian nhất định và phản ứng với hơi nước quá nóng gửi vàoCarbon được làm nóng và sấy khô bởi hơi nước trong quá trình giảm dần, đạt được kích hoạt, sau đó nó được làm mát và xả từ cổng xả thấp hơn trong khoảng thời gian.Khí nước trước tiên được làm nóng lên 300-400 °C và được gửi đến ống kích hoạt như một môi trường kích hoạtNó chảy song song với vật liệu carbon hóa từ trên xuống dưới và liên tục tiếp xúc với các hạt carbon trong quá trình dòng chảy.carbon được đốt cháy ở phần dưới của ống kích hoạt và biến thành khí nướcKhí nước và than hoạt động đi vào phần làm mát cùng nhau và được tách trong ống tách.Sau đó nó được gửi đến lò bên ngoài của ống kích hoạt dưới cùng để đốt cháy thông qua dòng khói dướiKhông khí được hút vào bằng ống khí phụ để đáp ứng nhu cầu đốt cháy.Khí khói nhiệt độ cao được tạo ra do đốt được chuyển sang lưới thông qua một buồng lưu trữ nhiệt để trao đổi nhiệt, duy trì nhiệt độ lò và cho phép phản ứng kích hoạt tiếp tục liên tục.
Sau khi được kích hoạt bằng thiết bị than hoạt động - lò hoạt động, vật liệu than hoạt động được làm mát, nghiền nát và sàng lọc, và sản phẩm hoàn thành được bán.Than tinh tế được tái chế và đi vào quá trình bột than hoạt.
