煤基活性炭制备
煤基活性炭制备工艺研究

煤基活性炭制备工艺研究【摘要】本文主要针对煤基活性炭制备工艺进行了深入研究。
在介绍了煤基活性炭制备工艺的概述和应用价值。
接着在详细讨论了煤基活性炭原料的选择与处理、制备工艺的研究、性能测试与分析、在环境治理和能源领域中的应用。
结论部分对煤基活性炭制备工艺研究的现状进行了总结,并展望了未来的发展方向。
最后提出了关于煤基活性炭制备工艺的建议和展望。
通过本文的研究,可以更好地了解煤基活性炭的制备工艺及其在环境治理和能源领域中的应用,为该领域的发展提供理论支持和实践指导。
【关键词】煤基活性炭、制备工艺、原料选择、性能测试、环境治理、能源领域、现状、展望、未来发展、建议、关键词1. 引言1.1 煤基活性炭制备工艺研究概述煤基活性炭是一种通过特定工艺制备而成的高效吸附材料,具有广泛的应用价值。
煤基活性炭的制备工艺研究是为了提高其吸附性能和净化效率,以适应不同环境治理和能源利用需求。
目前,煤基活性炭的制备工艺研究已经取得了一定的成果,但仍存在着一些挑战和问题需要解决。
本文旨在系统地总结煤基活性炭制备工艺的研究现状和进展,探讨其在环境治理和能源领域中的应用前景,为未来的研究和发展提供参考和指导。
通过对煤基活性炭制备工艺的综合分析和评价,旨在为提高煤基活性炭的性能和应用效果,推动其在环境治理和能源利用中的广泛应用。
1.2 煤基活性炭的应用价值1. 环境治理领域:煤基活性炭可以有效去除大气、水体和土壤中的有害气体和重金属等污染物,起到净化环境的作用。
在水处理领域,煤基活性炭被广泛应用于脱色、脱氯、脱臭等水处理工艺中,能够有效提高水质。
煤基活性炭还可以用于污水处理和废气处理等领域,发挥着重要的环境保护作用。
2. 能源领域:煤基活性炭在能源领域也有重要应用价值。
煤基活性炭可以作为传统煤炭的替代品,用于燃烧、发电等能源生产过程中,能够减少对传统煤炭的需求,降低碳排放和减少资源消耗。
煤基活性炭还可以用于储气、储氢等能源转化和存储领域,为能源产业的可持续发展提供支持。
煤基活性炭制备工艺研究

煤基活性炭制备工艺研究煤基活性炭是一种重要的吸附材料,具有高比表面积、孔隙度大、吸附能力强等优点。
本文对煤基活性炭的制备工艺进行研究。
制备原料:本实验采用的原料为褐煤,煤质为干基灰分12.5%,挥发分45.6%,固定碳34.8%,全硫1.78%,水分1.2%。
制备工艺:将褐煤粉末置于加热炉中进行焦化,焦化过程中,褐煤中的挥发分慢慢被热解出来,同时固定碳逐渐浓缩。
煅烧时分为两个阶段,第一阶段煅烧温度升至300℃,煅烧时间5小时,主要用于除去原料中的水、气态成分和杂质物质。
第二阶段煅烧温度升至800℃,煅烧时间4小时,将固体褐煤焦进行再生,使其分解出一部分孔洞,提高了其比表面积。
在煅烧的第二个时期中,将焦化后的煤粉放置于加热炉中,保持煅烧温度在800℃,加入氮气或水蒸气至2MPa的压力下进行水蒸气或煤气活化。
将煤基原料在800℃高温下气化,使其产生很多孔洞,增加其表面积和孔隙度,提高其吸附性能。
活化后,经水洗、干燥、烘烤后制成煤基活性炭。
控制工艺参数:在煅烧和活化的过程中,要注意控制工艺参数,以保证制备出的煤基活性炭具有较好的吸附性能。
控制的参数主要包括煅烧温度、煅烧时间、流动速率、气氛等。
煅烧温度适合在800℃左右,这样可以保证充分焦化并生成大量活性基团。
煅烧时间在5-6小时内,可以达到焦化的目的。
在活化过程中,气氛要尽量保持惰性气体,以免对煅焦样品产生影响。
流量速率适合在20-30mL/min,可以保证反应充分。
检测煤基活性炭的吸附性能:通过检测制备出的煤基活性炭的吸附性能,可以评价其质量是否合格。
常使用的检测方法有恒重法、氮气吸附法、甲醇蒸汽吸附法等。
其中,氮气吸附法是一种比较直接、简单的检测方法,可以获得煤基活性炭的比表面积、孔径分布、孔体积等指标。
一般来说,制备出的煤基活性炭的比表面积应该在800-1200m2/g之间。
煤基活性炭制备工艺研究

煤基活性炭制备工艺研究引言活性炭是一种具有优异吸附性能的吸附材料,广泛应用于水处理、空气净化、食品加工、医药等领域。
煤基活性炭是指以煤为原料制备的活性炭,具有丰富的资源、低成本和多孔结构等优点,因此备受关注。
本文将围绕煤基活性炭制备工艺展开研究,探讨煤基活性炭的制备方法、工艺参数优化以及其应用前景。
一、煤基活性炭的制备方法1. 物理法物理法制备煤基活性炭是指利用物理方法进行煤的活化处理,不引入化学试剂。
常见的物理法包括高温蒸汽活化法、热解法和微波活化法等。
高温蒸汽活化法是将煤料置于高温蒸汽中,使煤料结构发生变化,增加孔隙结构,提高活性炭的吸附性能。
热解法则是通过高温热解煤料,使其发生结构改变,在不同温度下制备不同孔隙结构的活性炭。
微波活化法则是利用微波加热技术,使煤料在短时间内快速升温,从而形成活性炭。
2. 化学法化学法制备煤基活性炭是指在煤料活化过程中引入化学试剂进行处理,常见的化学法包括酸碱活化法、盐活化法和气相活化法等。
酸碱活化法是指将煤料浸泡在酸碱溶液中,通过酸碱的腐蚀作用使煤料表面形成大量微孔结构,提高活性炭的比表面积和孔隙度。
盐活化法是将含有碱金属盐的混合物与煤料一起进行高温处理,使煤料活化形成孔隙结构。
气相活化法则是将气体(如二氧化碳、水蒸汽等)引入煤料,在高温条件下使煤料发生活化反应,形成活性炭。
3. 组合法组合法是指将物理法和化学法相结合,利用物理和化学共同作用的方式进行煤基活性炭的制备。
采用酸碱活化法和高温热解法相结合,可以在不同温度下分别进行酸碱处理和高温热解,形成丰富的孔隙结构和独特的表面化学性质,提高活性炭的吸附性能。
二、煤基活性炭制备工艺参数优化1. 原料选择煤基活性炭的原料选择对活性炭的性能具有重要影响。
一般来说,煤基活性炭的原料主要包括无烟煤、褐煤和木质素等,其中无烟煤是较为理想的原料,因其含碳量高、结构致密,制备活性炭具有较高的吸附性能。
2. 活化剂选择活化剂的选择对制备煤基活性炭也具有重要影响。
煤基活性炭制备工艺对吸附铜离子性能的影响

称取 8 g预 处 理 煤 样 , 将其与活化 剂( 氢 氧 化
附性 能 的研究 . [ 1 0 1 4 ] 本 研 究 选 取 重 庆万 盛 区某 高硫 高灰 无 烟煤制 备 活性 炭 , 分 析 了制 备工 艺 参 数 变 化
对 吸附 铜离 子性 能 的影 响.
摘 要 高硫 高灰 煤 脱灰脱硫 预 处理后 采 用 KOH 活化 法制备 活性 炭. 考 察 了碱 炭 比 、 活化 温
度、 活化 时间 以及 灰分 、 硫 分含 量 和表 面活性 剂 等对制 备 的活性 炭吸 附铜 离子的 影响. 结果表 明 , 在 活化温度 为 8 2 0℃, 活化 时 间为 1 . 5 h , 碱炭 比为 2 . 5的条件 下制得 活性炭 比表 面积为 1 0 0 4 . 5 m2 / g , 铜 离子去 除率 为 6 7 . 8 ; 煤 中灰 分的 脱 除和 添加 表 面活 性 剂有 利 于提 高活性 炭 的吸 附性 能 , 但 脱
法、 电解法 、 化 学沉 淀法 、 膜分离 法 和吸 附法等 , 其 中 物理 吸 附法是 一种具 有 广 阔应 用前 景 的重金 属废水 处理 手段 , 国内外 已有 许 多 关 于 活性 炭 对 铜 离 子 吸
主要试 剂 : KOH, 十二烷 基磺 酸钠 , 五水硫 酸 铜 ( i 4学纯 ) , HC L, HF , 丙 二醇 ( 分析 纯 ) .
( 1 0 ) 和氢 氟 酸溶 液 ( 1 6 ) 进行 脱 灰 处理 ; 将 脱 灰 煤浸 入到 硝酸溶 液 中浸 泡 , 过滤、 冲洗、 烘 干处 理 后
再 浸入 到丙二 醇溶 液 和 氢 氧化 钾 的 混合 溶 液 中 ,、 冶 金和 电极材 料等 领
煤基活性炭制备工艺研究

煤基活性炭制备工艺研究煤基活性炭是一种具有高比表面积、孔隙度大等优点的重要工业材料。
其制备工艺的研究是制备高品质煤基活性炭的关键。
本文将从煤基活性炭制备的工艺流程、制备工艺参数优化以及材料特性等方面综述煤基活性炭制备工艺的研究进展。
1. 工艺流程煤基活性炭的制备工艺流程主要包括原料处理、干燥、炭化、活化等步骤。
1.1 原料处理煤作为煤基活性炭的主要原料,需要进行物理、化学处理,除去其中的杂质、灰分、硫等,以保证制备出的煤基活性炭品质良好。
此外,原料的粒度大小和煤种选择也会影响活性炭的品质。
1.2 干燥为了避免活化过程中水分蒸发带来的影响,需要将原料进行干燥处理,使其含水率降至一定水平。
1.3 炭化炭化是指在一定条件下将原料进行热解,使其中的有机物转化成碳酸盐以及一部分煤醚。
炭化的条件包括温度、时间、升降温速度等,会直接影响煤基活性炭的孔隙度、比表面积等特性。
炭化后的煤基材料需要进行活化。
活化过程可以分为化学活化和物理活化两种类型。
化学活化是将炭化的材料进行氧化处理,使其中的碳酸盐分解,产生大量二氧化碳和水,从而形成大量的孔隙结构;物理活化则是在相对较高的温度和压力下将炭化的材料与蒸汽或空气等作用剂接触,形成孔隙结构。
活化条件的选择与活化剂的种类、浓度密切相关。
在活化过程中,需要控制的参数包括活化温度、时间、活化剂种类和浓度等。
2. 工艺参数的优化研究表明,煤基活性炭的制备工艺参数对活性炭的孔隙度、比表面积等特性有着十分显著的影响。
下面就几个重要参数进行阐述。
炭化温度直接影响煤基活性炭的孔隙度。
随着炭化温度的上升,煤基材料的孔隙结构不断变大,孔径不断增大,孔隙度也不断提高。
但当炭化温度过高时,孔隙结构的增长速率减缓,同时炭与氧气反应的副反应也会增加,使得孔隙可操作空间缩小,煤基活性炭的吸附性能下降。
2.2 活化温度活化温度也是影响煤基活性炭孔隙度和比表面积的重要因素。
活化温度较大时,孔隙结构增大,但过大的活化温度也会导致孔隙结构破坏,产生孔堵塞现象。
煤基活性炭制备工艺研究

煤基活性炭制备工艺研究煤基活性炭是一种常见的吸附材料,具有优异的吸附能力和很高的表面积。
由于其制备工艺直接影响到其吸附性能和使用范围,因此对煤基活性炭制备工艺的研究非常重要。
煤基活性炭的制备工艺通常分为两个步骤:炭疽化和活化。
炭疽化是将煤炭高温处理,使其变为炭黑,同时释放出volatile matter。
活化是通过进一步高温处理,使炭黑表面生成大量的微孔结构,从而增加其比表面积和吸附容量。
炭疽化可以通过两种方法进行:物理炭疽化和化学炭疽化。
物理炭疽化是将煤炭加热至较高温度,使其发生干馏,从而分离出volatile matter和炭黑。
这种方法的优点是能够得到高质量的炭黑,但操作条件较为严格,成本较高。
化学炭疽化是将煤炭与化学试剂反应,生成可挥发成分,然后进行热解,得到炭黑。
这种方法的优点是操作条件相对简单,成本较低,但得到的炭黑质量较低。
活化通常可以通过两种方法进行:物理活化和化学活化。
物理活化是将炭黑加热至高温,在活化剂(例如水蒸气、二氧化碳等)的作用下,炭黑表面发生物理变化,生成多孔结构。
这种方法的优点是操作相对简单,产品质量较高,但活化效果较差。
化学活化是将炭黑与活化剂进行反应,在高温下发生化学反应,形成大量的微孔结构。
这种方法的优点是活化效果好,但活化剂的选择和使用需要谨慎,成本较高。
在煤基活性炭制备工艺中,关键问题包括炭疽化温度、炭疽化时间、活化温度、活化时间、活化剂种类和用量等。
通过调控这些参数,可以得到具有不同吸附性能的煤基活性炭。
还可以通过添加助剂、改变煤炭种类等方法来改善煤基活性炭的吸附性能。
煤基活性炭制备工艺的研究对于提高煤基活性炭的吸附性能和扩大其应用范围具有重要意义。
通过调控炭疽化和活化的条件和参数,可以得到具有不同吸附性能的煤基活性炭,满足不同领域和应用的需求。
还可以通过添加助剂、改变煤炭种类等方法来改善煤基活性炭的吸附性能。
希望相关科研人员能够继续深入研究,并开发出更高性能的煤基活性炭制备工艺。
煤基活性炭制备工艺研究

煤基活性炭制备工艺研究煤基活性炭是一种重要的吸附材料,具有广泛的应用领域,如环境保护、水处理、气相净化等。
煤基活性炭制备工艺对其吸附性能和应用效果具有重要影响。
本文将从煤基活性炭的制备原理、工艺条件和研究进展等方面展开讨论,旨在探讨煤基活性炭制备工艺的最新研究进展和发展趋势。
一、煤基活性炭的制备原理煤基活性炭是在一定的条件下,通过煤的热解、气化和活化等过程制备而成的一种多孔材料。
其原理主要包括以下几点:1. 煤的热解:煤在高温下经过一定时间的加热,发生热解反应,生成固体焦炭和气体产物。
这是煤基活性炭制备的起始步骤。
2. 煤的气化:煤在气化剂的作用下,发生气化反应,生成可燃气体和灰渣。
气化是活性炭制备中的关键步骤,通过控制气化剂的种类和用量,可以调控活性炭的孔结构和表面化学性质。
3. 活化过程:经过煤的热解和气化后,得到的焦炭还不能满足活性炭的性能要求,需要进行活化处理。
活化是指将焦炭与活化剂(一般为水蒸气或二氧化碳)接触,使其在高温下发生气相反应,生成更多的活性位点和孔结构,提高活性炭的孔隙度和比表面积。
在实际生产中,煤基活性炭的制备工艺条件是影响其品质和性能的重要因素。
主要包括原料选择、炭化温度、气化剂种类和用量、活化温度和时间等。
1. 原料选择:煤基活性炭的原料主要是煤,而煤的种类、含量和组成对活性炭的性能有很大影响。
一般来说,煤中挥发分和固体碳含量较高的品种适合制备高孔隙度的活性炭,而灰分含量的增加可能会影响活性炭的孔结构和吸附性能。
2. 炭化温度:炭化温度是指煤在高温下发生热解反应的温度。
合适的炭化温度可以保证煤在热解过程中产生足够的焦炭,并且不会烧穿燃烧室。
一般来说,炭化温度在800 ~ 1000℃之间较为适宜。
3. 气化剂种类和用量:气化剂对活性炭的孔结构和表面化学性质有重要影响。
一般来说,二氧化碳气化得到的活性炭比水蒸气气化得到的活性炭具有更多的微多孔和介孔结构,但水蒸气气化更有利于提高活性炭的表面化学性质。
煤基活性炭制备及其表征

4.2 碘吸附值的测定数据处理及误差分析
m1=0.1900g v1=4.5mL m2=0.2394g v2=12.5mL
硫代硫酸钾与碘反应 2K2S2O3+I2=K2S4O6+2NaI 碘的浓度:0.1mol/L 硫代硫酸钾标准溶液的浓度:0.001mol/L 总的碘量:0.1×10×10-3=1.0×10-3 mol 滴定消耗的硫代硫酸钾标准溶液:n1=0.001×4.5×10-3=4.5×10-6 mol n2=0.001×12.5×10-3=1.25×10-5 mol 没有被吸附的碘的量:n碘1=0.5×4.5×10-6=2.25×10-6 mol n碘2=0.5×1.25×10-5 =6.25×10-6mol 被吸附的碘的量: n吸1=1.0×10-3-0.00225×10-3=0.9975×10-3 mol n吸2=1.0×10-3-0.00625×10-3=0.99375×10-3 mol 碳对碘的吸附能力: x1=M*n吸1/ m1=254×0.9975×10-3/0.1900=1.33g/g x2= M*n吸2/ m2=254×0.99375×10-3/0.2394=1.05g/g ∴x=(x1+x2)/2=1.19g/g
4.3灰分的测定数据处理
灰皿的质量 M=9.6110g 样品m=9.8856g m1=9.6778g m2=9.6771g
m2 m Ab (%) 100 % m1 m 9.6771 9.6110 100 % 24 .1% 9.8856 9.6110
5、实验总结
1)将KOH、优质无烟煤样按重量为1:1的比例混合成糊 1:1KOH 890℃ 580℃ 状,然后在高温管式炉中550℃的条件下进行炭化,1h后 高温活化 原料破碎 低温脱水 通入氮气并按5℃/min的速度加热至890℃活化处理1h左 右,冷却后得到粗活性炭。 2)粗活性炭:HCl(36%)=1:0.25,加水稀释至浓度约为 5%,经电炉煮沸20min,将液体倒掉,用热水洗涤过滤 HCl酸洗 热水洗 过滤 活性炭 ,将滤饼在110℃温度下干燥,最后得到活性炭。
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等)、化学物理活化法
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应用领域
用途
制糖
葡萄糖、饴糖、蔗糖脱色、去蛋白胶质
制药
原料药、中间体的脱色精制,口服炭片
食品
味精的半成品脱色、酒类的脱色、去杂味,果汁饮料等脱色、去杂质
油脂
植物油、动物油、甘油、鱼油等脱色,防止油脂变质
炼油
石油及其它矿物油的精制,石油化工产品精制
冶金
提取黄金,分离提取稀有元素;湿法镍冶炼去除铜、铅、锌杂质,作浮选剂
活化工艺控制的主要操作条件包括活化温度、活化时间、活化
剂的流量及温度、加料速度、活化炉内的氧含量等。
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上述活化反应均为吸热反应,炉内活化反应区域温度逐渐下降, 当低于800℃时活化反应不能进行,因此通过喷射空气(二次风) 与反应生成的可燃气体燃烧放热,维持炉温,较少煤气消耗。
2H(2 g) O(2 g) 2H2O(g),H 241.8KJ/mol 2CO(g) O(2 g) 2CO(2 g),H 285.6KJ/mol
水处理
工业和生活废水净化,饮用水净化、灭菌水的制取,电子工业高纯水的制取
有机酸
胱氨酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸等脱色
无机物
无机酸、碱、盐的脱色精制,从海水中提取钠
化学分析 色层分离,化学试剂
废液回收 回收贵金属、油脂、有机溶剂
溶剂回收 凡使用有机溶剂的场合,用活性炭均可有效回收利用
空气净化 生化、制药、半导体工业净化空气,地下工程及一般室内空气净化
2
2.制备活性炭的原料及产业布局
煤基:山西(大同和太原周边地区,大同烟煤为原料,原煤破 碎活性炭、压块破碎活性炭及粉碳,用于水处理和液体 净化) 宁夏(宁夏北部地区,太西无烟煤为原料,柱状活性炭, 用于气体净化和水净化) 新疆(米东地区,神华集团,压块破碎活性炭等多种)
果壳:河北为主 木质:福建、江西、浙江南部、东北地区
3
3.煤基活性炭制备
煤基活性炭是以特定的煤种或配煤为原料,经过炭化及活化制
成的具有发达孔隙结构、良好的化学稳定性和机械强度的炭质
吸附材料。
制备工序: 备煤
成型
炭化
活化
成品 处理
分类:按照工艺流程,可分为
原煤破碎活性炭
成型活性碳(柱状活性炭、柱状破碎活性炭、压块破碎活性炭)
粉状活性炭
活化方法:气体活化法(物理活化法)、化学药品活化法(ZnCl
产品的质量指标可调范围广;活性炭成品不仅适合
液相处理,而且也适合气相处理;同挤压成型法、
压块法相比,本工艺是最适合大规模批量生产,但
对原料要求苛刻,原料来源范围窄
工艺简单,设备投资较少,操作简便;产品主要应 只对价格低廉的原料煤诸
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用于低档场合,售价低。
如泥炭较为适用
活化设备对比
设备类型
优点
缺点
脱硫 催化剂
合成气或天然气中脱除H2S或有机硫 氯乙烯、醋酸乙烯合成、氢化、歧化,合成甲醇、光气等
空气分离 富氧、富氮空气分离
烟气脱硫
脱除火力电厂、钢铁厂等烟气中的SO2、NOx、Hg等
军事
防毒面具填充,制防护衣
5
日常生活 食品保鲜,家庭净水器,香烟过滤嘴
3.1备煤工序
破碎: 用于压块破碎活性炭和柱状活性炭生产:计量原料煤经破碎、
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炭化尾气处理(焚烧法):
碳化尾气包含物料炭化分解的挥发性组份(CO、H2、CH4、烷 烃、烯烃、煤焦油等)和外加燃料热源燃烧产生的高温加热气 体(CO2、H2O、N2及少量的SO2和CO)
燃料
蒸汽
炭化尾气
焚烧炉
余热锅炉
烟囱
空气
除盐水
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3.4活化工序
生产方法
活化机理
适用原料
气体活化法
通过气化反应使炭化料原来闭塞 所有含碳原料 的孔开放、原有孔隙的扩大及孔 壁烧失、某些结构经选择性活化 而产生新孔的过程
煤基活性炭制备简介
2015.08
1.活性炭简介
活性炭是以各种含碳材料为原料,经过适当的工艺过程生产的 碳基吸附材料。由于其巨大的比表面积,优良的吸附性能和稳 定的物理化学性质,因此在工业、农业、军事防护和人们日常 生活的许多领域被广泛应用于脱色精制、水处理、饮用水深度 净化、气体分离精制、空气净化、有毒有害气体脱除、催化剂 和催化剂载体等方面,并且随着经济的不断发展和人们生活水 平的逐步提高其应用领域和使用量稳步增长。
开、停炉方便
大 为 1000t/a/ 台 , 以 生 产 碘 值
回转活化炉
1000mg/g 、 CTC60% 活 性 炭 为
准),工艺控制调节比较困难,
产品质量易出现较大波动;设
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备材料耐热性能要求高
木片、各种木素、果壳、泥炭等
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气体活化法
原理:利用活化气体(水蒸气、烟道气、空气或其混合气体) 和碳发生氧化还原反应,侵蚀炭化物的表面,同时除去焦油类 物质及未炭化物,使炭化料的微细孔隙结构发达的工序。通过 碳的气化反应(“烧失”)达到在碳粒中造孔的目的。
活化反应方程:
C(s) H2O(g) H(2 g) CO(g),H 131.5KJ/mol C(s) 2H2O(g) 2H(2 g) CO(2 g),H 90.0KJ/mol C(s) CO(2 g) 2CO(g),H 162.4KJ/mol
条件能够精确地控制,物料与活化气体的 在一定的磨损和粉化,并存在
接触状况比较好,产品质量均匀稳定;物 死角,尤其是生产粒度小或粉
料在炉内停留时间短,产品得率高;更换 状活性炭时尤为突出
原料及调整工艺过程快,开炉及停炉时间
短
不需要外加热源,电耗低;能同时生产多 结构复杂,建设周期较长,开、
个品种或多个原料品种的活性炭,对国内 停炉困难,更换原料及调整工
成品破碎
成品筛分
成品磨粉
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4.活化设备—多膛炉
金属、非金属的焙烧; 垃圾焚烧、污泥焚烧(已被流化床炉取代); 活性炭活化与再生;
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产品类型 原煤破碎活性炭 柱状活性炭
压块活性炭
球状活性炭 煤基粉状活性炭
产品类型及其特点比较
特点
适用原料煤种
工艺简单,生产成本较低,设备投资较少,操作简 具有较高物理强度的弱粘
机械化、自动化程度高,劳动强度低,生 设备投资大,主轴等部件对材
产环境好;单台设备生产能力大(最大为 料的耐热性能要求高;正常生
12500t/a/ 台 , 以 生 产 碘 值 1000mg/g 、 产时需要不断地供给热量,消
CTC60%活性炭为准);炉
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3.5成品处理工序
根据市场的需要,调整活性炭产品的粒度分布范围、灰份、pH值 等,或通过浸渍或加载化学药品改善其化学物理性能,以及颗粒产 品筛分所得筛下物的回收等工艺过程。包含:
成品酸洗:包括酸洗、水洗、脱水和烘干等过程,可以去除活性 炭 产品的部分灰分或将产品的pH值调整为中性,以满足市场对低 灰或低pH值产品的需要。
风干采用自然堆放法将物料水平铺放于光洁的水泥地面之上, 铺放厚度为3~5cm。风干时间一般为4~8个小时。
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3.3炭化工序
炭化工序包含成型物料的炭化和碳化尾气的处理两部分,炭 化过程实质就是煤的低温干馏过程。 炭化要求:炭化料外观要达到一定的规格和形状要求,内部结 构上要具有一定的初孔结构,同时要具有较高的机械强度。 炭化目的:使物料形成容易活化的二次空隙结构并赋予能经受 活化所需要的机械强度, 炭化工艺控制的主要操作条件包括炭化温度、炭化终温、物料 的升温速度、加料速度及炭化时间。
挤条:将捏合好的煤膏送入成型机,使物料在高压下通过一定 规格的模具,煤膏在高压下发生复杂的弹性与塑性变形,最终 成条状被挤出。
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风干:刚成型好的炭条由于温度较高,并含有一定的水份,质 地柔软,强度较差,所以必须通过一定时间的自然风干使存在 于物料内部的水份扩散到物料表面并被蒸发除去,同时物料被 冷却至常温。物料在风干过程中由于水份的除去、物料的冷缩 及物料内部的界面化学凝聚,使得物料内部结构致密化,从而 达到炭条硬化并提高强度的目的,使物料在运输储存及炭化时 不发生碎裂和粉化现象,保证后续生产和最终产品的质量。
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3.2成型工序
用于进行压块活性炭生产的原料煤粉要被压成块状后破碎再 送往炭化工序进行炭化;用于柱状活性炭生产的原料煤粉与粘 结剂、水捏合均匀后被挤压成条状,再经风干后送往炭化工序 进行炭化。
压块:将原料煤粉加入压块成型机的成型模具内,在高压条件
下,通过煤中的粘结性组分的粘结力、煤分子之间的吸引力及
可生产高、中、低档各类活性炭,产品的强度较高,具有一定粘结性的烟煤或
产品质量指标可调范围广。本工艺由于使用的原料 低变质程度的烟煤
煤为烟煤,生产出的煤基颗粒活性炭产品中孔较为
发达,因此活性炭成品非常适合用于液相处理,诸
如上水处理,糖浆脱色等
可生产高、中、低档各类活性炭,产品的强度较高,具有较强粘结性的烟煤
煤中的粘结性组分在高压条件下发生的热缩聚,将物料压成具
有一定强度的块状或片状颗粒。由于压块成型机压出的块状或
片状颗粒粒度较大,因此还需要通过破碎筛分(大块返回破碎,
筛下物返回压块机)制成符合粒度工艺要求的不定形颗粒。
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捏合:将一种或两种煤粉与一定数量的粘结剂和水(采用催化 活化法时则同时添加一定数量的催化剂)在一定温度下进行充 分混合并搅拌一定时间,使加入的粘结剂和水与煤粉经过充分 的浸润、渗透和分散均匀,煤粉在粘结剂和水的存在下产生界 面化学凝聚成膏状物料,具有挤压变形的可塑性,易于成型和 提高产品强度。
便;活性炭产品质量较好,主要为中、低档产品 结性块状烟煤
工艺较为复杂;原料适应比较广泛,可生产或同时 所有煤种 生产多品种活性炭;本工艺可生产高、中、低档各 类活性炭,产品的强度高,产品质量指标可调范围 广,产品孔径可调范围宽,产品既可用于气相处理, 也可用于液相处理,因此本工艺生产的产品应用范 围比较广泛,市场适应性好