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太西煤基活性炭制备研究

杨旭洲  
【摘要】:本文以实验室搭建的小型模拟工业生产装置为平台,以宁夏的太西煤为基础原料,运用配煤孔控制技术和化学活化孔控制技术研究了配煤、化学活化以及配煤一化学活化对太西煤活性炭吸附性能的影响。 通过对宁夏及周边煤田煤样分析,发现神木张家渠煤和白家湾煤挥发分高、固定碳低,与太西煤有很好的互补性,是配煤的典型原料。通过测定单种煤和混煤的反应活性及其在900℃下活性随配比的变化关系,选择以张家渠煤作为配煤原料。研究发现,成型活性炭的碘值、强度随着张家渠煤配比的增加逐渐减小,亚甲蓝值、灰分、烧失率逐渐增大。 运用浸渍法研究了碱、碳酸盐、硝酸盐、氯化物四类活化剂与太西煤活性炭吸附性能的关系。将用活化剂处理过的样品处于惰性气氛中反应,考查活化剂与太西煤活性炭吸附性能之间的相关性。并以Fe(NO3)3、CaCl2为活化剂制备成型活性炭,研究发现添加活化剂产品碘值、亚甲蓝值均明显提高。 运用配煤—化学活化孔控制技术,按太阳煤:张家渠煤=9:1配煤,添加Fe(NO3)3和CaCl212g(1:1)水溶液,经成型、炭化、活化后制得碘值1520.65mg/g,亚甲蓝值263.11mg/g的活性炭产品。 在实验室的研究基础上,开发了活性炭快速活化工艺。并将快速活化工艺移植到宁夏某活性炭企业的生产中,有效降低太西煤活化难度,缩短活化时间,降低吨耗。


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