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1、第27卷第2期煤炭转化Vol.27No.22004年4月COALCONVERSIONApr.20043褐煤活性炭的制备与性能研究1)2)3)4)5)陈雯刘中华范艳青沈强华冯丽辉摘要针对云南弥勒丰富的褐煤,采用炭化、破碎、脱杂、加压成型和活化工艺制备性价比适宜的褐煤活性炭,得到各工序的影响因素及最佳工艺条件:炭化温度600℃,时间115h;脱杂温度室温,H2O210%+H2SO45göL,液固比5∶1,时间3h,脱灰率38%;活化温度700℃,活化时间4h,水蒸气用量控制在1kgö(kg料·h)时,产品碘吸附值高
2、于1100mgög;水蒸气用量控制在019kgö(kg料·h)时,产品碘吸附值高于800mgög;水蒸气用量控制在0178kgö(kg料·h)时,产品碘吸附值高于700mgög.关键词褐煤,活性炭,制备中图分类号TQ42411量为6亿t,云南弥勒褐煤工业分析见表1.工艺流0引言程为:褐煤→破碎→炭化→球磨→脱杂→洗涤→干活性炭是一种孔隙发达的多孔材料,当它用于燥→拌合→黏结→加压成型→活化.液相吸附时,食品工业用于脱色和香味调整,水处理表1云南弥勒褐煤的工业分析(净化自来水、处理各种工业和生活污水等)用于改Ta
3、ble1Chemicalcompositionofthelignitefrom善水质,医药上用于药剂脱色和净化,冶金工业用于Milecounty,Yunnanprovince从金属水溶液中吸附提取稀有金属和贵金属;当它FCdMadAdVdaf作为气相吸附剂时,一般用于吸附工业烟气中多种36.1513.229.9450.93有害气体,如二氧化硫、氯气、二氧化碳和苯酚等,治1.2褐煤炭化理工业烟气污染.在城市空气净化方面也有着独特用途.褐煤炭化过程是指褐煤在隔绝空气的低温(500活性炭制备一般以木材、木炭、木屑、椰
4、子壳、果℃～700℃)条件下的干馏过程.炭化过程中,褐煤核和无烟煤为原料.云南省褐煤丰富,探明储明154内的大部分有机物挥发,非碳元素减少,得到适合于[1]Gt,在全国仅次于内蒙古,位居第二,价格低廉,易后续活化的炭材料(半焦).同时,褐煤受热分解还产于获得,反应活性高,活化时间短,是以褐煤为原料出液态的焦油、水和煤气等副产物,可以综合回收.制备活性炭的有利方面,但褐煤含碳低、水分大和质综合考虑炭化料质量得率,通过预备实验确定:炭化地柔软又对利用褐煤制备活性炭带来困难.20世纪温度600℃,炭化时间115h.在
5、该条件下得到的炭90年代,国内对利用褐煤制备活性炭开展了许多研化料成分见表2,炭化料得率4315%.[224]究.但工艺及产品质量上仍有缺陷,至今无产业表2炭化料的化学成分化报道,进一步研究利用褐煤为原料制备活性炭具Table2Chemicalcompositionofthecarbonizedcoal有实际意义.FCdMadAdVdaf691158131221010121实验部分1.3炭化料脱灰1.1原料及工艺实验原料为云南弥勒新哨褐煤,该矿点褐煤储炭化料中灰分对活性炭性能有较大影响.本实3云南省中小型企业创
6、新基金资助项目(2001TJ06).1)教授;2)教授、博士生导师;3)硕士;4)副教授;5)教授,昆明理工大学材料与冶金工程学院,650093昆明收稿日期:2003211216;修回日期:200420121662煤炭转化2004年验炭化料含灰分较高(22%),X射线衍射分析,其主要成分为:SiO2,Al2O3,Fe2O3,CaO和Mg.本实验通过浸出降低灰分,浸出条件为:室温,H2O210%+H2SO45göL,液固比5∶1,不同时间下固体物料中的灰分含量见图1,在时间3h时,脱灰率38%,灰分可脱至1316
7、1%.图3活化温度对碘值的影响Fig.3Effectofactivationtemperatureoniodinevalue2.2活化时间的影响在一定的温度和水蒸气流量下(水蒸气用量图1浸出时间与灰分含量的关系01780kgö(kg料·h),活化时间对产率及碘吸附值Fig.1Relationoftheashcontentwith的影响见图4和图5.leachingtime1.4活化脱灰后的物料经过捏和、黏结和加压成型,晾干后进入活化炉进行活化实验.2结果与讨论2.1活化温度的影响图4活化时间对产率的影响活化时间
8、和水蒸气用量一定(活化时间4h,水Fig.4Effectofactivationtimeonyield蒸气用量019kgö(kg料·h),活化温度对活性炭产◆——600℃;■——650℃;▲——700℃率和碘值的影响分别见图2和图3.图5活化时间对碘值的影响图2活化温度对活性炭产率的影响Fig.5Effectofactivationtimeoniodinevalue◆——600℃;■—
