Schritt 1 bei der Herstellung von Aktivkohle: Rohstoffauswahl und Zerkleinerung
Aktivkohle wird aus Sägemehl, Holzklötzen, Bambus, Obstschalen, Kokosnussschalen usw. hergestellt. Die Rohstoffe werden zunächst zerkleinert, gesiebt und zu gleichmäßig großen kleinen Partikeln verarbeitet, um die Kontaktfläche für nachfolgende Reaktionen zu vergrößern.
Schritt 2 bei der Herstellung von Aktivkohle: Hoch-Karbonisierung
Die einheitlichen Rohstoffe werden einem Schwelofen zugeführt. Im Ofen werden sie bei hohen Temperaturen (400-600 Grad) in Abwesenheit von Sauerstoff oder mit begrenztem Sauerstoffgehalt pyrolysiert. Dieser Prozess entfernt flüchtige organische Verbindungen und Feuchtigkeit aus dem Holz und hinterlässt ein schwarzes, kohlenstoffreiches festes Material – die primäre „Holzkohle“. Zu diesem Zeitpunkt verfügt die Holzkohle über eine anfängliche Adsorptionsfähigkeit, ihre Porenstruktur ist jedoch noch nicht vollständig entwickelt, was zu einer begrenzten spezifischen Oberfläche führt.
Schritt 3 bei der Herstellung von Aktivkohle: Aktivierung-der Schlüssel, um Holzkohle ihre Seele zu verleihen
Die Aktivierung ist der „Seelen“-Schritt, der der Holzkohle ihre starke Adsorptionsfähigkeit verleiht. Im Wesentlichen werden physikalische oder chemische Methoden eingesetzt, um die Porenstruktur innerhalb der Holzkohle zu erweitern und zu öffnen und so ein hochentwickeltes mikroporöses Netzwerk zu bilden. Es gibt zwei Hauptmethoden. Die physikalische Aktivierungsmethode besteht darin, das karbonisierte Material mit einem Aktivator (normalerweise Wasserdampf oder Kohlendioxid) bei einer hohen Temperatur von 800 {6}}1000 Grad zur Reaktion zu bringen. Diese Gase verdampfen selektiv Kohlenstoffatome, ätzen unzählige Mikroporen und vergrößern die spezifische Oberfläche deutlich. Durch diese Methode kann ein hochreines Produkt in einem schadstofffreien Prozess gewonnen werden. Bei der chemischen Aktivierungsmethode werden Rohstoffe mit Chemikalien wie Phosphorsäure und Zinkchlorid imprägniert und gemischt, gefolgt von einer einstufigen Pyrolyse und Aktivierung bei einer niedrigeren Temperatur von 400–700 Grad. Die Chemikalien fördern die Austrocknung und Aromatisierung des Holzes und hemmen gleichzeitig die Teerbildung, wodurch effektiv Poren entstehen. Diese Methode weist eine niedrige Aktivierungstemperatur und eine hohe Ausbeute auf, erfordert jedoch eine anschließende Reinigung, um chemische Rückstände zu entfernen.
Schritt 4 bei der Herstellung von Aktivkohle: Nachbearbeitung und Verpackung
Nach der Aktivierung muss die Aktivkohle zerkleinert, gesiebt, gewaschen (für die chemische Aktivierungsmethode erforderlich), getrocknet usw. werden, um die gewünschte Partikelgröße, Reinheit und Feuchtigkeit zu erreichen. Abschließend wird die Aktivkohle je nach Kundenwunsch und unterschiedlichen Anwendungsszenarien versiegelt und verpackt.