Độ tro của than hoạt tính – Ảnh hưởng đến chất lượng than như thế nào?
Độ tro của than hoạt tính là hàm lượng tro gồm các chất vô cơ có trong than hoạt tính. Độ tro của than hoạt tính ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ do đó độ tro càng thấp càng tốt. Bài viết giúp bạn tìm hiểu độ tro của than hoạt tính là gì và ảnh hưởng của nó đến chất lượng và hiệu suất hấp phụ của than hoạt tính.
Độ tro của than hoạt tính là gì
Độ tro của than hoạt tính là phần trăm hàm lượng tro có trong than hoạt tính. Hàm lượng tro là lượng chất vô cơ có trong than, chủ yếu bao gồm K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl– và các thành phần khác. Độ tro của than hoạt tính cao làm giảm hàm lượng cacbon cố định làm giảm chất lượng của than và ảnh hưởng lớn đến hiệu suất hấp phụ của than hoạt tính. Do đó than hoạt tính có độ tro thấp được đánh giá có chất lượng tốt hơn.
Độ tro của than hoạt tính ảnh hưởng như thế nào đến than hoạt tính
Độ tro của than hoạt tính có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của than hoạt tính ngoại trừ các thông số như giá trị iot. Độ tro của than hoạt tính có ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, cấu trúc lỗ rỗng và tính chất điện hóa của than hoạt tính.
Độ tro của than hoạt tính ảnh hưởng đến quá trình sản xuất
Tro là phần vô cơ của than hoạt tính, chủ yếu bao gồm K2O, Na2O, CaO, MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5, SO3, Cl– và các thành phần khác. Nguyên lý hoạt hóa cơ bản là chất hoạt hóa phản ứng với các nguyên tử cacbon và tiêu thụ các nguyên tử cacbon để tạo thành các khí dễ bay hơi do đó tạo thành các cấu trúc lỗ rỗng. Trong toàn bộ quá trình hoạt hóa, tro hầu như không có tác dụng có lợi và tro trong nguyên liệu htoo sẽ được chuyển sang than hoạt tính, làm giảm hàm lượng cacbon và ảnh hưởng đến hiệu suất hấp phụ.
Độ tro của than hoạt tính ảnh hưởng đến cấu trúc lỗ rỗng
Sự tồn tại của tro trong than hoạt tính đã chặn một số lỗ rỗng và việc loại bỏ tro có thể hình thành một số lỗ rỗng mới, đặc biệt là các lỗ rỗng siêu nhỏ. Khi hơi nước được sử dụng làm chất hoạt hóa, nếu hàm lượng tro trong nguyên liệu thô cao, than hoạt tính sẽ có các lỗ rỗng lớn hơn, nhiều lỗ rỗng vừa và lớn hơn, diện tích bề mặt riêng thấp hơn. Quá trình sản xuất than hoạt tính thường được chia thành 3 giai đoạn: Giai đoạn mở tạo ra một số lượng lớn các lỗ rỗng siêu nhỏ, giai đoạn 2 tạo ra một số lượng lớn các lỗ rỗng trung bình và gia đoạn tạo ra các lỗ rỗng lớn và các lỗ rỗng siêu nhỏ mới.
Độ tro của than hoạt tính ảnh hưởng đến tính chất điện hóa của than
Độ tro của than hoạt tính cao là một lý do quan trọng khiến hiệu suất điện hóa kém và độ ổn định thấp của siêu tụ điện. Tro sẽ thúc đẩy sự khuếch tán của ion từ lớp điện kép vào dung dịch. Nó đẩy nhanh quá trình sụp đổ của lớp điện kép, tăng dòng rò rỉ và tự phóng điện, đồng thời làm giảm độ ổn định của lớp điện kép. Sự tồn tại của tro sẽ làm giảm giá trị điện dung và đặc tính tốc độ của than hoạt tính siêu tụ điện. Tính ưa nước bề mặt của than hoạt tính có độ tro thấp mạnh hơn than hoạt tính có độ tro cao có thể thúc đẩy sự hình thành lớp điện kép
Lựa chọn thời gian khử tro của than hoạt tính
Một trong những cách quan trọng để cải thiện chất lượng than hoạt tính là chọn đúng thời điểm để khử hàm lượng tro than hoạt tính. Khử tro than hoạt tính chủ yếu ở 3 giai đoạn: sớm, giữa và muộn. Khử tro sớm là khử nguyên liệu thô trước khi sản xuất than hoạt tính nhưng lượng xử lý lớn. Khử tro giai đoạn giữa sẽ làm phức tạp quá trình chế biến than hoạt tính vì vậy nó hiếm khi được áp dụng. Khử tro muộn là sau khi hoàn thành than hoạt tính thường được sử dụng rộng rãi.
Việc lưa chọn thời điểm khử tro nên được cân nhắc đến các đặc điểm của nguyên liệu thô, quá trình chế biến và ứng dụng của than hoạt tính.
Trong quá trình sản xuất than hoạt tính, sự tồn tại của tro sẽ dẫn đến sự gia tăng chất hoạt hóa cần thiết, thời gian sẽ kéo dài và nhiệt độ sẽ cao hơn. Tro sẽ cản trở sự tiếp xúc giữa chất hoạt hóa và nguyên tử cacbon, ức chế hoạt hóa và ảnh hưởng đến sự phát triển và thay đổi của lỗ rỗng.
Để có được than hoạt tính siêu tinh khiết cần xem xét đến nguyên liệu thô, công nghệ chế biến cùng với việc lựa chọn thời gian và phương pháp khử tro phù hợp.
Bài viết liên quan:
Kích thước lưới than hoạt tính mesh là gì
Chỉ số xanh methylene của than hoạt tính là gì
Phân bố kích thước lỗ rỗng của than hoạt tính
