半焦的活化及脫灰研究.pdf

1、半焦是煤在較低溫度(低于700℃)下熱解的產(chǎn)物，具有相對(duì)發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)，有一定的吸附性能，但未經(jīng)改性半焦的吸附能力不及普通活性炭，且由于半焦是煤的熱解產(chǎn)物，灰分含量較高，需要對(duì)其進(jìn)行改性和脫灰處理以提高其性能。本課題選用神木煙煤和小龍?zhí)逗置豪么蠊ば路ǜ绅s固體熱載體快速熱解裝置，在490-510℃制備半焦。對(duì)所制得的半焦進(jìn)行孔隙結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)的測(cè)定和分析，選取神木煙煤510℃固體熱載體快速熱解半焦和小龍?zhí)逗置?10℃固體熱載體快速熱解半焦

2、進(jìn)行活化，并利用堿熔融法對(duì)兩種半焦進(jìn)行脫灰實(shí)驗(yàn)。 用氮?dú)獾葴匚?77K)法測(cè)量了原煤和熱解后半焦的BET比表面積，并通過BJH法計(jì)算了平均孔徑和孔分布。結(jié)果表明，原煤在轉(zhuǎn)化為半焦的過程中，孔隙結(jié)構(gòu)變得發(fā)達(dá)，比表面積增大，且隨著熱解溫度由490℃升高到510℃，半焦比表面積呈現(xiàn)先升高后降低的現(xiàn)象。 利用管式電熱爐在750℃～900℃下，對(duì)神木煙煤510℃固體熱載體快速熱解半焦和小龍?zhí)逗置?10℃固體熱載體快速熱解半焦以C

3、O2為活化介質(zhì)進(jìn)行活化，考察了活化溫度、活化時(shí)間、氣體流量等條件對(duì)活性焦吸附性能的影響。在考察范圍內(nèi)，最佳活化工藝條件為：850℃活化2h，流量以不超過11ml/min為宜。最終制備神木活性焦、小龍?zhí)痘钚越沟谋缺砻娣e分別達(dá)到512m2/g、602m2/g。碘吸附值分別達(dá)到650mg/g、689mg/g，苯吸附值分別達(dá)到510m2/g、568m2/g，與未活化前相比，比表面積增大，孔隙結(jié)構(gòu)更為發(fā)達(dá)。 堿熔融法脫灰實(shí)驗(yàn)考察了焦堿比、

4、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、粒度對(duì)脫灰效果的影響。結(jié)果表明，粒度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響較大，原料粒徑越小，脫灰效果越明顯。當(dāng)原料在粒徑小于75um時(shí)，在半焦：NaOH=1：3，反應(yīng)溫度400℃，反應(yīng)時(shí)間100min的實(shí)驗(yàn)條件下，兩種原料半焦(神木煙煤510℃固體熱載體快速熱解半焦和小龍?zhí)逗置?10℃固體熱載體快速熱解半焦)的灰分最低分別降至0.36％和0.34％脫除率最高分別可達(dá)97.6％和97.9％同時(shí)脫硫率可達(dá)97.4％和97.5％，比表面積隨脫