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煤质柱状活性炭生产制备工艺(下)

来源:宁夏碧源活性炭有限公司 发布时间:2021-07-27 14:44:19

1.4 活性炭活化

煤质活性炭的活化方法很多,大致可分为物理活化法、化学活化法、物化复合法三大类。

物理活化法:水蒸气活化法、二氧化碳活化法、空气活化法等。

以太西无烟煤为原料,加入Fe3O4作磁性添加剂,磁性活性炭采用蒸汽活化法工艺路线制备。 随着活化温度的升高,活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值逐渐增加。温度为880℃时,分别为849.7mg/g和108.2mg/g。

以煤焦油沥青和膨胀淀粉为新型粘合剂,以无烟煤为原料制备柱状活性炭。结果表明,在850℃、活化时间300min、水蒸气通量0.2mL/min条件下,制备的柱状活性炭强度为75.2,收率为38.9,可制备柱状活性炭。

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化学活化法:氢氧化钾活化法、碳酸钾活化法、磷酸活化法、氯化锌活化法等

采用KOH-K2CO3一体化活化工艺技术对酒泉钢铁厂废焦粉进行活化,成功制备出中孔含量为50个总孔、比表面积为303m2/g的活性炭,但比例碱碳比为6:1。高低比表面积也是其活性炭产品较大的缺点。

物化复合活化法:以蓝炭为原料,分别采用低浓度KOH溶液、KNO3和水蒸气联合活化法成功制备比表面积725.8m2/g,碘吸附值840mg/g,中值孔径0.51nm,微孔率为 70.8 的活性炭。

以某高温裂解煤化工生产线的焦粉为原料,通过制备强度为94、比表面积为1016 m2/g、碘值为907 mg/g的柱状活性炭。

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1.5 活性炭改性

煤质活性炭制备过程中,由于存在灰分、挥发物以及活性炭内部的其他杂原子,在活性炭内部产生缺陷和不饱和键。氮、氧和其他原子是在高温活化过程中形成的。在缺陷方面,产生了各种官能团,包括:羧基、酸酐、羟基、内酯基、醚基等。通过一定的化学方法改善活性炭材料的表面官能团的类型使其成为特定吸附亲水/疏水过程中的活化点,更容易吸附特定物质。活性炭的表面化学性质通过表面氧化改性、还原改性和金属离子负载改性而改变。用H2O2对煤质柱状活性炭进行改性。结果表明,活性炭在体积分数为15的H2O2溶液中浸泡1.5小时后,活性炭表面的含氧官能团和比表面积变化较大,对三甲胺的吸附能力更高.

用硝酸和尿素溶液焙烧改性煤质柱状活性炭,在表面引入含氧和氮的官能团,比较催化剂活性。结果表明催化剂上含氧官能团的活性随着含氧量的增加而降低,而含氮官能团催化剂的活性随着含氮量的增加而显着增加。采用煤基活性焦进行200℃脱硫脱硝研究。原活性焦脱硫率35,经NaOH和水蒸气改性后,脱硫率提高到45。经HNO3改性的活性焦可用于脱硫脱硝达到50.9,脱硝率也从原来活性焦的10提高到36.4。


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