原料煤的要求:
一、水分煤中的水分对活性炭生产有一定影响,水分含量过高不仅对煤炭的破碎、筛分不利,而且增加能量消耗,提高生产成本。褐煤内在水分高,其次时是无烟煤,中等变质程度的烟煤内在水分含量低。目前我们要求无烟煤水分≤5%。
二、灰分煤灰分含量高会降低煤的发热量,影响炭化料及活性炭产品的机械强度,影响活性炭的孔隙结构,降低活性炭的吸附能力,使活性炭产品杂质增加,限制了煤基活性炭的应用领域。但是有些矿物质如CaO,MgO,Fe2O3,K2O及Na2O等可以催化煤中碳与水蒸气的反应,加快反应速度,提高活化炉的产量。一般要求灰分≤6%,目前我们要求采用的原煤灰分≤3%。
三、挥发分无烟煤挥发分含量低。挥发分含量过高,挥发出的物质容易结焦,堵塞产品道;过低,不能为活化提供足够的燃料。目前要求挥发份为7-8%。
四、煤的反应性反应性高的煤在活化和燃烧过程中,煤质活性炭,反应速度快、效***。
一般性质煤质柱状活性炭外观为暗黑色,只有良好的吸附性能,化学稳定性好,可耐强酸及强碱,能经受水浸,高温。比重比水轻,柱状煤质活性炭,是多孔性的疏水性吸附剂。细孔结构和细孔分布活性炭在制造过程中,挥发性有机物去除后,晶格间生成的空隙形成许多形状和大小不同的细孔。这些细孔壁的总表面积(比表面积)一般高达500~1700m2/g,这就是煤质柱状活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。表面积相同的炭,对同一种物质的吸附容量有时也不同,这与活性炭的细孔结构和细孔分布有关。
煤质柱状活性炭小微孔容积约为0.15~0.90ml/g,表面积占活性炭总表面积的95%以上,因此煤质柱状活性炭与其他吸附剂相比,煤质活性炭价格,具有小微孔特别发达的特征。过渡孔的容积为0.02~0.10ml/g,表面积不超过单位重量吸附剂总面积的5%,液相吸附时,吸附质(溶质)分子直径较大,如着色成份的分子直径多在30A以上,这时小微孔几乎不起作用。有些吸附质通过过渡孔作为通道扩散到小微孔中去,因此吸附质的扩散速度受过渡孔多少的影响。液相吸附时,过渡孔的数量有一定的要求是重要的。大微孔容积为0.2~0.5ml/g,表面积只有0.5~2m2/g。对液相物理吸附,大微孔的作用不大,但作为触媒载体时,大孔的作用甚为***。
活性炭在许多吸附过程中伴有催化反应,表现出催化剂的活性。例如活性炭吸附二氧化liu经催化氧化变成san氧化liu。
因为活性炭有特异的外表含氧化合物或络合物的存在,对多种反应具有催化剂的活性,例如使lv气和一yang化碳生成光qi。
因为活性炭具有发达的细孔结构、巨大的内外表积和很好的耐热性、耐酸性、耐碱性,可作为催化剂的载体。
因为活性炭和载持物之间会形成络合物,这种络合物催化剂使催化活性大增,长寿区煤质活性炭,并且速度快、选择性高。
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