山西典型煤种制备超级活性炭的正交试验研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文山西典型煤种制备超级活性炭的正交试验研究摘要超级活性炭(MaxsoIb)作为一种高科技高附加值的产品，比表面积高达2200m2／g以上，微孔多，孔径分布集中，吸附容量大，具有微孔直接开口于表面、吸附路径短、有效吸附中心多、脱附速度快等特点，除可作为一般活性炭用途外，超级活性炭还可用于双电层电容电极、催化剂载体、气体分离以及气体的吸附储存等许多特殊用途。由于这种高比表面积活性炭性能优越，正越来越引起各国学者的浓厚兴趣，成为新型吸附材料的研究热点。山西省作为煤炭大省，其丰富的煤炭资源为活性炭产业的发展提供了得天独厚的条件。因此大力拓展活性炭品种，提

2、高科技含量，加强产品的研发，才能提高山西煤质活性炭市场的竞争力。本文运用正交实验方法，选取山西三种有代表性的煤种——大同弱粘性烟煤，阳泉无烟煤，晋城无烟煤，用KOH化学活化法制备超级活性炭，以所得活性炭的CCl4吸附值作为考察指标，比较三种煤制备超级活性炭的优劣并确定最佳工艺条件。此外，由于原煤灰分含量大，对原煤和活性炭进行了酸洗脱灰处理实验，以考察灰分对活性炭性能的影响。结果表明，酸洗脱灰后的阳泉煤在活化温度830℃，活化时间120n血，碱炭比5／1的条件下所制备的活性炭CCl4吸附值已达3301lng倌，比表面积最好的可达到3000m2／g以上。在确定合适煤种的前提下，

3、考察了不同活化剂(NaOH以及NaoH与KOH的混合物)对活性炭吸附性能的影响。实验结果表明NaOH的活化效果不如KoH，但在合适的工艺条件下，NaOH也能活化制备出吸附性能优太原理工大学硕士研究生学位论文良的活性炭，所制活性炭的CCl4吸附结果达2800Ing倌以上。此外对以KOH和NaOH的混合物作为活化剂制备活性炭进行了初步的研究。将大同烟煤与阳泉无烟煤进行了配煤试验研究，结果表明配煤能够调节活性炭产品的孔结构，明显改善活性炭的吸附性能，两种煤以1／1配比混合制备的活性炭尽管BET比表面积变化不是很大，但吸附效果极佳，CCl4吸附结果均能达到3000mg儋以上。关键词

4、：超级活性炭，山西煤，KOH，NaOH，配煤，正交实验Ⅱ太原理工大学硕士研究生学位论文PREPARATION0FSUPER—ACTn已疵DCARBONFROMTYPICALSHANXICOALSBYTHEMETHODOFOI汀HOGONALDESIGNABSTRACTSuperactiVatedcarbon(Maxsorb)asahi曲一techandhi曲Value·addedproducts，surfaceareaupto2200mz／gaboVe，andmoreporous，poresizedis研butionconcentration，highabso巾tionc印

5、aci饥andmicro-porousopenedtosuEfacedirectly，adso印tionpathshort，moree胞ctiVeabso印tioncenters，andfastdeso印tioncharacteristics，exc印tasageneraluseofactiVatedcarbon，superactivatedcarboncanalsobeusedtodouble一1ayercapacitorelectrode，catalystsuppon，gass印arationa11dstorageofgasadso印tionetcformanyspec

6、ialpu印oses．Asaresultofthishi曲surfaceareaofactiVatedcarbonsuperiorperfomance，scholarsareincreasin91y2urousedthekeeninterestinallcountries，ahottopiconanewtypeofabso巾tionmaterial．AsamajorcoalproVinceofSbanXi，richcoalresourcesforthedeVelopmentofactivatedcarbonindust巧hasproVidedf-aVorablecondit

7、ions．ThereforeexpandvarietyofactiVatedcarbon，enhancescientifica11dteclln0109icalcontentandenhanceproductdevel叩ment，coal．basedactiVatedcarbonmarketinSham【iwiJlincreaseitscompetitiVeness．Inthispaper，Super-actiVatedcarbonswerepr印aredbyKOHactiVationwithonhogonalde