以大同烟煤为原料制备压块活性炭的研究

煤基压块活性炭是以煤为原料,经过制粉、压块、炭化和活化等工序制得的一种不定性颗粒活性炭。介绍了大同烟煤的煤质特性;简述了以大同烟煤为原料制备压块活性炭的生产工艺、主要设备和实验过程。研究结果表明:采用大同烟煤制备压块活性炭,不用配煤和不需添加剂,所得压块活性炭样品的微孔发达,比表面积达到1 109 m2/g,吸附性能和强度指标均接近和优于参比样品。

含碳添加剂对大同烟煤压块活性炭性能的影响

采用焦煤、1 /3焦煤、硬质煤沥青和木炭 4种含碳添加剂 ,考察了它们对大同煤质压块成型活性炭性能的影响程度 .研究表明 :添加硬质沥青能提高活性炭的中孔率、强度、水容量、焦糖脱色率、四氯化碳吸附率和亚甲兰值 ,而对碘值几乎无影响 ;添加焦煤能使活性炭的微孔容积、中孔容积和 BET表面积同时提高 ,且显著增加试样的焦糖脱色率 ;添加 1 /3焦煤可提高活性炭的微孔容积、总孔容积和 BET表面积 ,但中孔容积会降低 ;添加木炭除使试样强度明显降低外 ,其他性能均大幅提高 .

利用大同烟煤生产柱状活性炭的工艺开发

研究了以大同烟煤为原料生产柱状活性炭的工艺,讨论了炭化最终温度、活化温度和活化时间等对工艺的影响,给出了最佳工艺条件。

预氧化处理对大同烟煤压块活性炭性能的影响

选用大同烟煤和高温煤沥青为原料 ,采用压块成型法制造煤质颗粒活性炭 .当制备过程的其他工艺条件相同时 ,氧化预处理可使最终活性炭制品的水容量、碘吸附值、亚甲蓝吸附值和四氯化碳吸附率分别提高 2 7%～ 34% ,1 34mg/g,86mg/g～ 96mg/g和 9%～ 1 3.5 % (绝对算术差值 ) ;当控制最终制品的性能为水容量 1 0 6%～ 1 1 9% ,碘吸附值 >1 0 5 0 mg/g,亚甲蓝吸附值 >2 2 5mg/g,四氯化碳吸附率 67%～ 75 %时 ,氧化预处理可使活化工序的产品得率提高 1 0 %以上 .不论对制品的吸附性能还是对产品的收率 ,氧化预处理都是绝对有利的 .

以大同烟煤为原料制备烟气脱硫专用活性焦的研究

简述了以大同烟煤为主要原料,配以一定比例的无烟煤,制备烟气脱硫专用活性焦的生产工艺、炭化条件,活化条件和试验过程。研究结果表明:烟气脱硫专用活性焦的SO2饱和容量为14.1%,耐压强度为660 N,碘吸附值为550 mg/g,填装密度为606 mg/g,各项指标优于目前的商用活性焦。

压块工艺条件下配煤对活性炭孔结构的调控作用

以大同烟煤为主料,分别和太西无烟煤、霍林河褐煤配煤,采用无黏结剂直接压块工艺制备活性炭,为了研究配煤对活性炭孔结构的调控作用,烟煤和配煤按照质量比100∶0、80∶20、60∶40、40∶60、20∶80进行试验,以碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率作为评价指标,利用密度函数理论解析温度77 K下N2的吸附/解吸曲线,得出活性炭孔容和孔径分布。结果表明:无烟煤和褐煤作为烟煤的配煤制备活性炭会使其孔结构向着不同的方向发育。配入无烟煤促使活性炭以产生新的微孔为主,向着微孔更丰富,总孔容更大的方向发育,碘值和亚甲蓝值随着无烟煤配比的提高而增加,由579 mg/g和128 mg/g分别增加至979 mg/g和135 mg/g;配入褐煤导致微孔短暂的发育后进入扩孔阶段,以至于总孔容减少,中孔容增加,在烟煤和褐煤质量配比在20∶80时,碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率分别为681 mg/g、87 mg/g和18%。

配入长焰煤对压块炭孔结构的调控作用

以大同烟煤为主要原料,与神木长焰煤按照质量比为100∶0、80∶20、70∶30、60∶40和50∶50进行5组试验,研究配入长焰煤对压块炭孔结构的调控作用。研究结果表明,随着配煤比例的提高,碘值和亚甲蓝值呈现先增加后减少的趋势;综合考虑活性炭产品指标及工业生产中的原料和运输成本后得出长焰煤配比30%时为最佳配比,此时活性炭碘值为1039 mg/g,亚甲蓝值为210 mg/g,强度为96.1%,活性炭孔结构表面最蓬松;随着长焰煤添加比例的增加,活性炭的比表面积和总孔容均是先减小后增加,中孔比率虽有小幅度增加,但中孔孔容绝对值反而降低;相较于以大同烟煤制得的活性炭,配入长焰煤有利于活性炭中0.640~0.694 nm范围内微孔的发育,添加长焰煤后,活性炭的2~3 nm范围内的中孔孔容有所降低。