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煤质活性炭的生产对原料煤及配煤的要求

发布时间:2020-06-10 浏览

煤质活性炭是以无烟煤为原料,经一系列工序精制加工而成,具有发达的孔隙结构,良好的吸附性能,机械强度高,易反复再生,造价低等特点。

煤质活性炭的生产对原料煤及配煤的要求

那么,煤质活性炭的生产对原料煤及配煤的要求是什么?波涛活性炭厂家来告诉你。

一、煤质活性炭的生产对原料煤的要求

1、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。

褐煤内在水分很高,其次是无烟煤,中等变质程度的烟煤内在水分含量很低。目前我们要求无烟煤水分≤5%。

2、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,限制了煤质活性炭的应用领域。

但是有些矿物质如CaO、MgO、Fe2O2、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%。

3、挥发分

无烟煤挥发分含量很低。挥发分含量过高,挥发出的物质容易结焦,堵塞产品通道;过低,不能为活化提供足够的燃料。目前要求挥发份为7-8%。

4、煤的反应性

反应性高的煤在活化和燃烧过程中,反应速度快、效率高。

二、煤质活性炭的生产对配煤的要求

配煤是改善煤质活性炭产品孔结构,提高活性炭产品吸附性能的一种好方法。

1、单种煤的结焦特性及其在配煤中的作用

肥煤:肥煤属中等变质程度的煤,挥发分范围较广,胶质层厚度大于25mm,受热时产生大量的胶质体,其流动性大,热稳定性好。肥煤在约260℃时有机质开始分解。肥煤具有很强的粘结能力,能将煤粉颗粒很好的粘结在一起,形成机械强度较好的炭颗粒,是配煤中的重要成分。但挥发分高的肥煤,结焦性较差,因此,在选择肥煤作配合煤时,要充分考虑肥煤的粘结能力、挥发分、结焦性等。

弱粘煤:弱粘煤是一种还原程度较弱的低变质程度到中等变质程度的煤。加热时,产生的胶质体较少,结焦性能较好。精选弱粘煤加粘结剂(煤焦油),在特定的工艺条件下制造柱状活性炭在国内已成为现实,其被用作催化剂载体。

焦煤:焦煤具有中等挥发分与中等胶质层厚度,加热时能形成热稳定性很好的胶质体。结焦性能好,在配煤中焦煤可以起到提高干馏固体物料之机械强度的作用。炼焦工业利用焦煤单独炼焦时,能得到块大、裂纹少、机械强度和耐磨强度都高的焦炭。目前尚未有报道利用焦煤制造活性炭。随着活性炭制造研究工作的深入,焦煤作为配合煤会用于活性炭制造工业。

经过研究发现,在生产工艺基本条件相同条件下,煤质活性炭孔结构类型主要由煤本身性质决定:褐煤生产的活性炭碘值不高,但孔容积较高,这说明褐煤生产的活性炭中孔,大孔较多,这种活性炭的脱色能力较强,在某些液相应用领域,实际应用效果较好;由不黏煤、弱黏煤为原料生产的活性炭中孔较发达,适宜生产液相吸附净化用活性炭;以无烟煤为原料生产微孔发达的活性炭,适宜生产优良的气相吸附用活性炭。

2、配煤原理

活性炭制造主要是依据挥发份-粘结性指标的配煤基本概念进行配煤,一般要求配合煤的挥发份在25%-30%这个范围内,特征指数为3-5,根据活性炭特性要求改变单种煤在配合煤中的配合比例。

总之,配煤是改善活性炭产品孔结构,提高活性炭产品吸附性能的一种好方法。但如何配煤,应因地制宜,应根据活性炭产品孔结构及吸附性能的要求,确定配煤的煤种和配煤的比例,切不可盲目照搬,否则不会达到提高活性炭性能,降低生产成本的目的。

需要指出的是配煤技术难以大幅度提高活性炭的吸附性能,只能在一定范围内改善活性炭的吸附性能,降低生产成本。如果生产高吸附性能的活性炭产品,应采用催化活化,煤岩分析等先进的新技术。

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