催化活化在活性焦制备过程中的影响.pdf

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1、第35卷第3期煤炭转化Vo1．35No．32012年7月COALC0NVERS10NJu1．2012催化活化在活性焦制备过程中的影响唐庆杰杨晓民。赵娜。摘要以生物质型煤为炭化原料，以NaCO。，NaHCO。及NaOH为催化剂，研究了催化活化在活性焦制备过程中的作用，并通过烧失率和碘吸附值对影响效果进行了分析．结果表明，Na2CO。，NaHCO。及NaOH在型煤炭化制备活性焦过程中都具有一定的作用，而NaCO。的催化效果最为显著；催化剂的碱性对活化同样具有重要的影响，碱性越强则效果越好．关键词活性焦，催化活化，烧失率，碘吸附中图分类号TQ536

2、．1，O643．362)将试样分别放入容量为250mL已干燥的磨0引言口锥形瓶中，用移液管取10．0mL盐酸(5)加入每个锥形瓶中，塞好玻璃塞，振动使活性炭浸润．拔去塞在各种烟气净化技术中，活性焦(炭)干法烟气子，加热至沸，微沸30S，除去干扰的硫，冷却至室温．净化技术是一种具有可资源化、宽谱净化、节水与硫3)用移液管取100．0mL的碘标准液(O．1mol／L)回收等特征的炭法烟气净化技术．L1粉状活性焦在依次加入上述各锥形瓶(碘标液使用前现标定)，立使用过程中因产生大的气阻而存在一定的局限即塞好玻璃塞，剧烈振荡30s后立即过滤．性．[2研

3、究表明，配煤及催化剂对提高活性焦的性能4)各取50．0mL滤液分别放人250mL的锥具有重要的影响．[3“本实验采用牛粪为黏结剂，在形瓶中，用硫代硫酸钠标准液(0．1mol／L)进行滴不添加任何其他黏结剂的条件下制得生物质型煤，定．当溶液呈现淡黄色时，加入2mL淀粉指示剂，然后在惰性条件下制得活性焦．研究了碳酸钠、碳酸并继续滴定至蓝色消失为止．分别记下消耗的硫代氢钠和氢氧化钠添加剂对型煤炭化制焦的影响，采硫酸钠标准液的体积．用碘吸附法对所得活性焦的吸附性能进行了研究．2结果与讨论1实验部分2．1催化剂对活性焦烧失率的影响1．1活性焦的制备烧失

4、率是指炭化原料在炭化过程中失去的质量将牛粪与神木煤粉碎，过筛后在一定条件下制占炭化前物料总质量的百分比，用以研究各种炭化得生物质型煤．干燥后的型煤采用浸渍的手段，浸渍及活化因素对活性焦得率的影响．计算方法为：炭化一定浓度的催化剂，浸渍完全后经真空干燥进行炭过程中减少的质量除以炭化前混合物料总质量所得化活化，即得活性焦．数值取百分数．第88页图1为不同用量NaCO。对一定质量1．2碘吸附率的测定生物质型煤炭化制焦烧失率的影响．由图1可知，在按照《煤质颗粒活性炭试验方法碘吸附值的测生物质型煤中添加一定用量的NaCO。，对炭化原定)(GB／T770

5、2．7—2008)测定各样品炭化后的碘料的烧失率具有显著的影响，随着NaCO。用量的吸附值．增加，炭化原料的烧失率显著提高，随后在某一质量1)称取不同质量准备好的3份试样，精确至下达到最高值．此后，进一步增加NazCO。的用量，0．0001g．烧失率则明显下降．Na。CO很稳定，低于851℃条*河北省科技厅科技攻关项目(11213936)．1)博士、副教授、硕士生导师；2)硕士、实验师；3)讲师，河北北方学院化学系，075000河北张家12I收稿日期：2012-02-22{修回日期：2012—04-0688煤炭转化件下几乎不分解，超过这一温度

6、则熔化后分解．本实进一步证明，NaCO。与NaHCO。对生物质型煤制验中炭化温度为900℃，并且持续3h，在该条件下焦原料烧失率的影响，其碱性的作用非常微弱，起显NaCO。分解生成C0，与炭化原料中的游离单质C著作用的是炭化温度下NaCO。分解生成的C0。发生氧化还原反应，C+CO一Co使炭化原料的与原料中游离C的反应．烧失率显著提高．但随着NaCO。用量的进一步增加，Na。CO。在炭化原料中所占比例的增加幅度将掌、高于因CO与c反应所造成的烧失率提高的幅度，董器同时CO与C反应所生成的大量CO也将抑制j善CO2与C的进一步激烈反应．因此，当

7、NazCOs用量兽矗达到某一值后，继续增加其用量，烧失率会显著下降．芝崔图3NaOH用量对烧失翠的影响害Fig．3EffectofdosageofNaOHonignitionlossrate三墨邑2．2不同催化剂所得活性焦的碘吸附值分析图4为一定量生物质型煤吸附不同量NaCO。后所得活性焦的碘吸附值．由图4可知，添加NaCO。对活性焦的碘吸附值有显著的影响，随着图1NazCOs用量对烧失率的影响NaCO。用量的增加，活性焦的碘吸附值逐渐增大，Fig．1EffectofdosageofNa2C03ontheignitionlossrate用量为

8、12g时为最大．此后，随着NaCO。用量的图2为NaHCO。用量对生物质型煤炭化制焦烧进一步增加，碘吸附值开始下降．这是因为随着失率的影响．由图2可知，在生物质型煤