压块净水活性炭的孔结构与吸附特性.pdf

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1、煤炭加工与综合利用No．4，2012COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATION4l压块净水活性炭的乳结构与吸附特性霍焕儒，许普查(神华宁夏煤业集团太西炭基工业有限公司，宁夏石嘴山753000)摘要：研究分析了利用太西无烟超低灰纯煤生产的压块净水活性炭的技术指标、孔结构特征及其吸附特性；该活性炭内部以两种孔径范围的微孔为主，BET表面积高达764．83m／g，在P／P为0．30时最大比表面积为809．776m／g，最大孔容积为0．412cm／g，是一种灰分低、强度高、吸附性能优良的净水活性炭。关键词：太西煤；超低灰；净水活性炭；比表面积；孔容积；吸附

2、性中图分类号：TQ424．1文献标识码：A文章编号：1005—8397(2012)04-0041-04随着人类社会发展和生活水平的不断提高，性炭的孔结构特征及其吸附性能。活性炭作为一种炭质吸附材料，被广泛应用于空1试验方法气净化，烟气脱硫、脱硝、脱汞、氮／氧分离、变压吸附以及液相净水等领域¨J。活性炭之所以1．1原料及设备具有很大的吸附能力，主要原因在于其具有丰富试验原料为太西无烟超低灰纯煤和粘结剂；的孔隙结构和巨大的比表面积，因此，活性炭的试验设备主要包括磨粉机、除尘器、辊式压块孔结构特征和比表面积直接决定着活性炭品质的机、粉碎机、整粒机、直线筛、振动给料机、炭优劣。目前，我国已成

3、为世界上最大的商品活性活化一体炉等。太西无烟超低灰纯煤的工业分析炭生产国和出口国，年产量达4O余万吨，出口与元素分析见表1。量20余万吨，但95％以上都存在灰分高、孔容表1太西无烟超低灰纯煤的工业分析与元素分析小、微孑L分布过宽、比表面积小和吸附性能差等不足一。太西无烟煤具有低灰、低硫、低磷、高化学活性、高固定碳含量、高镜质组含量、高发热1．2压块净水活性炭的生产工艺流程量、高机械强度、高导电性等特点，被国际上誉以太西无烟超低灰纯煤为主要原料，适量配为“煤中之王”，是我国和世界的稀有煤种。经掺部分粘结剂，经雷蒙磨磨粉后，在高压作用下深度降灰技术洗选加工后，可以得到灰分小于压制成具有一

4、定规格的成型料。成型料再经破2％、其他指标兼优的超低灰纯煤。利用太西无碎、整粒、筛分后，将合格粒度的成型料依次投烟超低灰纯煤生产的活性炭具有比表面积异常发入回转式炭化炉和588型斯列普活化炉，最终得达、微孔分布集中，且微孔直接暴露于表面，吸到多孔净水活性炭。生产工艺流程如图1所示。附路径短、孔径分布窄、有效吸附中心多、脱附速度快等特征，其质量优势和价格优势是国内其圃他同类煤种生产的活性炭所无法比拟的。本文主l型卜J破碎、整l要介绍利用太西超低灰纯煤为原料生产的净水活，。粒、筛分J收稿日期：2012-05~7作者简介：霍焕儒(1962一)，男，辽亍阜新人，1985年毕图1压块净水活性炭

5、生产工艺流程业于宁夏工业职业学院地下采煤专业，神华宁夏煤业集团太西炭基公司活性炭厂厂长，工程师。42煤炭加工与综合利用2012年第4期1．3压块净水活性炭孔结构及吸附性能的表征2．2压块净水活性炭的孔径分布依据《中国煤质颗粒活性炭试验方法国家标活性炭孔的大小从几A到数千A以上。按准》(GB／T7702．一2008)和《中华人民共和国孔隙半径的大小，Dubinin于1960年提出把孔分城镇建设行业标准》(CJ／T345—2010)来测定活为大孑L(大于50nm)、中孔(过渡孑L，2～50nm)性炭产品质量指标；采用美国生产的Autosorb—及微孑L(小于2nm)三类，这个分类被“国际

6、纯iQ型全自动比表面和孑L径分布分析仪测定压块净化学与应用化学学会”(IUPAC)所接受。Dubinin水活性炭样品在76．71K温度下的液氮吸附～脱分类的依据在于活性炭的孔结构是三分散的，即附等温线，用BET方程和BJH法计算活性炭的孔径分布在这三个孑L径范围内往往各自呈现出最孔径分布、比表面积及孔容积。大值。压块净水活性炭的比表面积与其孔径的关系2试验结果与讨论见图2。图示表明，比表面积增量曲线有两处峰值，一是在孔直径约为0．929nm处，比表面积2．1压块成型料与净水活性炭的技术指标增量高达152．384m／g；二是在孑L径约为1．483采用图1所示工艺流程，在液压机工作压力n

7、m处，比表面积增量为20．816m／g；之后，随为20MPa的工艺条件下，制备的压块成型料灰孔径的增大，比表面积增量逐渐趋近于0。说明分(A)为4．2％，挥发分()为19．36％，强度压块净水活性炭的内部以两种不同孔径范围的微高达88％。压块成型料入炉前，经破碎、筛分得孔为主，中、大孔结构很少，并且微孑L对活性炭到的粒度分布情况如表2所示。炭化、活化一体总比表面积增量的贡献远大于中孑L和大孔的贡炉的人料粒度主要根据客户需求来定，同时也要献。依据累积比表面积