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生產柱狀活性炭對原料煤、配煤、黏合劑的要求

作者:柱狀活性炭 日期:2018-08-01 10:34:10 人氣:

生產柱狀活性炭對原料煤、配煤、黏合劑的要求

柱狀活性炭生產過程大致分為:原煤→破碎→配煤→制粉→黏合→壓伸成型→炭化→活化→篩分裝包→柱狀活性炭等一系列工序精制而成。

一、原料煤的要求

澳门百家必胜方法(1)水分:煤中的水分對活性炭生產有一定影響,水分含量過高不僅對煤炭的破碎、篩分不利,而且增加能量消耗,提高生產成本。褐煤內在水分最高,其次是無煙煤,中等變質程度的煙煤內在水分含量最低。目前我們要求無煙煤水分≤5%。

(2)灰分:煤灰分含量高會降低煤的發熱量,影響炭化料及活性炭產品的機械強度,影響活性炭的孔隙結構,降低活性炭的吸附能力,使活性炭產品雜質增加,限制了煤基活性炭的應用領域。但是有些礦物質如:Ca0,Mg0,Fe203,K20及Na20等可以催化煤中碳與水蒸氣的反應,加快反應速度,提高活化爐的產量。一般要求灰分≤6%,目前我們要求采用的原煤灰分≤3%。

澳门百家必胜方法(3)揮發分:無煙煤揮發分含量最低。揮發分含量過高,揮發出的物質容易結焦,堵塞產品道;過低,不能為活化提供足夠的燃料。目前要求揮發份為7-8%。

澳门百家必胜方法(4)煤的反應性:反應性高的煤在活化和燃燒過程中,反應速度快、效率高。

二、配煤

(1)配煤是改善活性炭產品孔結構,提高活性炭產品吸附性能的一種好方法。

澳门百家必胜方法①單種煤的結焦特性及其在配煤中的作用:

A、肥煤:肥煤屬中等變質程度的煤,揮發分范圍較廣、膠質層厚度大于25mm,受熱時產生大量膠質體,其流動性大,熱穩定性好。肥煤在約260℃時有機質開始分解。肥煤具有很強的粘結能力,能將煤粉顆粒很好的粘結在一起;形成機械強度較好的炭顆粒,是配煤中的重要成分。但揮發分高的肥煤,結焦性較差,因此在選擇肥煤作配合煤時,要充分考慮肥煤的粘結能力、揮發分、結焦性等。

澳门百家必胜方法B、弱粘煤:弱粘煤是一種還原程度較弱的低變質程度到中等變質程度的煤。加熱時,產生的膠質體較少,結焦性能較好。精選弱粘煤加粘結劑(煤焦油),在特定的工藝條件下制造柱狀活性炭在國內已成為現實,其被用作催化劑載體。

C、焦煤:焦煤具有中等揮發分與中等膠質層厚度,加熱時能形成熱穩定性很好的膠質體。結焦性能耗,在配煤中焦煤可以起到提高干餾固體物料之機械強度的作用。煉焦工藝利用焦煤單獨煉焦時能得到塊大、裂紋少、機械強度和耐磨強度都高的焦炭。目前尚未有報道利用焦煤制造活性炭。隨著活性炭制造研究工藝的深入,焦煤作為配合煤會用于活性炭制造工業。

經過研究發現,在生產工藝基本條件相同條件下,煤基活性炭孔結構類型主要由煤本身性質決定:褐煤生產的活性炭碘值不高,但孔容積較高,這說明褐煤生產的活性炭中孔,大孔較好,這種活性炭的脫色能力較高,在某些液相應用領域,實際應用效果較好;由不黏煤、弱黏煤為原料生產的活性炭中孔較發達,適宜生產液相吸附凈化用活性炭;以無煙煤為原料生產微孔發達的活性炭,適宜生產優質的氣相吸附用活性炭。

②配煤原理

活性炭制造主要是依據揮發份——粘結性指標的配煤基本概念進行配煤,一般要求配合煤的揮發分在25%-30%這個范圍內,特征指數為3-5,根據活性炭特性要求改變單種煤在配合煤中的配合比例。

總之,配煤是改善活性炭產品孔結構,提高活性炭產品吸附性能的一種好方法。但如何配煤,應因地制宜,應根據活性炭產品孔結構及吸附性能的要求,確定配煤的煤種和配煤的比例,切不可盲目照搬,否則不會達到提高活性炭性能,降低生產成本的目的。

需要指出的是配煤技術難以大幅度提高活性炭的吸附性能,只能在一定范圍內改善活性炭的吸附性能,降低生產成本。如果生產高吸附性能的活性炭產品,應采用催化活化,媒巖分析等先進的新技術。

三、黏合劑的要求

①含碳量高,熱解時析焦率高,最后能夠構成活性炭本身的一部分,起到骨架作用。

②具有一定的流變性能,對基質顆粒具有良好的浸潤性,并與基質混合后具有可塑性,有利于將基質原料加工成型為顆粒狀物質。

澳门百家必胜方法③具有粘結性:在工藝過程中能使基質結合成整體顆粒,并賦予較高的機械強度。

④有助于形成活性裝顆粒內部的初步孔隙,并對加工過程無不利影響,起造孔作用。以上最重要的是浸潤作用和黏結作用。

黏合劑的種類較多,目前常用于煤基柱狀活性炭生產的黏合劑主要有煤焦油、木質磺酸鈉、紙漿廢液和淀粉溶液等,考慮到黏合劑的來源途徑,一般黏合劑選用煤焦油,從生產的產品質量比較,煤焦油是煤基成型活性炭生產最適合的黏合劑。

澳门百家必胜方法我們采用煤焦油作為黏合劑,要求其瀝青含量≥50%、水分≤5%、粘度要好。水分不易過高,因為水分太多影響炭條強度。

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