太西無煙煤制備蜂窩狀活性炭及其用于煙氣脫硝的研究.pdf

1、燃煤煙氣污染已成為制約我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要因素，煙氣脫硝是解決其中氮氧化物污染問題的重要技術手段。活性炭煙氣脫硝技術可在鍋爐排煙溫度下操作，煙氣無需再熱，是適合我國國情的煙氣脫硝新技術。目前在煙氣脫硝技術中應用較多的活性炭材料是顆粒狀活性炭，這種炭材料在實際操作中最突出的問題是床層壓力大、抗粉塵堵塞能力弱。因此開發(fā)新型活性炭對解決現行炭法煙氣脫硝技術中存在的問題具有重大的意義。蜂窩狀活性炭是一種新型的活性炭，其最大的優(yōu)點是流體力

2、學性能好，在煙氣脫硝領域中具有廣闊的應用前景。 本文創(chuàng)造性地開發(fā)了以煤為主要原料，添加煤焦油兼作為低溫和高溫黏結劑，不加其他任何添加劑，通過物料混合、真空練泥、整體擠出成型、干燥、炭化、水蒸汽活化等工序制備蜂窩狀活性炭的新工藝，采用變形度測試、N2吸附、抗壓強度測試等表征手段，研究了煤泥制備、擠出成型工藝參數、炭化和活化條件對最終蜂窩狀活性炭外形結構的變化、孔隙結構以及機械強度的影響規(guī)律，并探討了煤基蜂窩狀活性炭作為催化劑載體在

3、催化還原煙氣中氮氧化物（NOx）的可行性，為實現蜂窩狀活性炭在煙氣脫硝中的工業(yè)化提供了理論基礎。 有關實驗及主要結果如下： 1．煤焦油與煤粉通過整體擠出成型法能夠得到蜂窩坯體。文獻認為，水溶性有機粘合劑能夠提高煤粉泥料的可塑性，可避免煤基蜂窩坯體在干燥過程中開裂現象的發(fā)生；潤滑劑的加入能夠減少煤粉泥料與模具之間的摩擦阻力，兩者被認為是煤基蜂窩擠出成型必不可少的成分。事實上，流動性良好的低溫煤焦油具有上述兩者的功能，采取合

4、適的工藝可以與煤制備出性能優(yōu)異的蜂窩狀活性炭。 2．微波干燥是保持蜂窩坯體結構完整性的重要手段。 3．在相同炭化溫度不同炭化升溫速率下得到的蜂窩半焦收縮率無明顯差異，蜂窩半焦的收縮率取決于炭化溫度；而蜂窩半焦的徑向彎曲率與炭化溫度和炭化升溫速率均無明顯關聯。 4．活化溫度和活化時間顯著影響蜂窩狀活性炭的孔隙結構和機械強度。隨著活化時間的增加，蜂窩狀活性炭總孔容增大，機械強度降低。 5．負載V2O5后硫化處