煤質(zhì)高比表面積球形活性炭制備研究.pdf

1、本文研究了以山西柳林華晉焦煤集團焦煤為原料，水蒸氣為活化劑，在氮氣的保護下制備高比表面積球形活性炭的工藝過程。該工藝過程主要包括預(yù)處理工藝、炭化工藝和活化工藝。
　　由于所使用原料具有粘結(jié)性，為了解決粘結(jié)性煤顆粒在可塑區(qū)內(nèi)發(fā)生急劇膨脹與顆粒間相互粘結(jié)的問題，研究了預(yù)處理工藝和其他惰性組分添加量對活性炭質(zhì)量的影響。通過實驗研究可知，最佳的預(yù)處理條件為：處理溫度為200℃，處理時間為3 h，由于石油焦的添加并不能很好的提高活性炭的質(zhì)量

2、，所以可以不添加石油焦。
　　活性炭的質(zhì)量與炭化條件也有著密切的關(guān)系。主要研究了炭化終溫和升溫速率對活性炭質(zhì)量的影響。根據(jù)實驗結(jié)果，選炭化終溫為700℃。較適宜的炭化升溫速率為4℃/min。
　　活化過程是活性炭制備工藝中最關(guān)鍵的工藝過程，它直接影響到活性炭的性能、成本和質(zhì)量，本實驗采用水蒸氣作為活化劑，在高溫下對炭化料進(jìn)行活化制備活性炭。研究活化溫度、活化時間和液態(tài)水流量對活性炭質(zhì)量的影響。由實驗結(jié)果可知，活化溫度取850

3、℃，活化時間取7 h。液態(tài)水流量取0.35 mL/min。
　　在最優(yōu)工藝條件下所得產(chǎn)品的BET比表面積為862.83 m2/g，langmuir比表面積為995.27 m2/g，總孔容為0.56 cm3/g，平均孔半徑為1.3 nm，微孔率為66％，中孔率為34%。
　　論文還研究了活化時間對其他原料活性炭質(zhì)量的影響。實驗結(jié)果表明，臨安核桃殼活性炭的最優(yōu)活化時間為2 h；廢棄樹脂和酚醛樹脂活性炭的最優(yōu)活化時間為8 h，馬來