煤质活性炭主要生产特性及工艺概述
通常,煤基粉状活性炭是以其他类型活性炭副产品的形式进行生产的,单独生产时需先将块状原料煤按照生产工艺要求通过破碎、筛分成合格粒度的原料煤粉,再炭化、活化制得成品粉状活性炭,其工艺流程。
煤基粉状活性炭主要用于上、下水处理、’垃圾焚烧烟气净化处理及土壤改良等,由于市场价格较低,因此单独生产煤基粉状活性炭在经济上常常是不可行的,所以国内基本没有单独生产煤基粉状活性炭的生产厂商。目前,煤基粉状活性炭产品基本来源于煤基颗粒活性炭生产厂商在生产颗粒活性炭的同时产生的筛下物,这些筛下物被磨成粉制成粉状活性炭作为副产品销售。目前,国外煤基粉状活性炭生产企业仅有Norit公司,该公司用泥炭生产煤基粉状活性炭用于垃圾焚烧烟气的净化处理。
煤质活性炭的挥发分与固定碳的含义
煤质活性炭挥发分是指煤在隔绝空气条件下,在900℃时,加热7min挥发出来的有机物占煤质量的百分比。
煤的挥发分是衡量煤变质程度的指标;随着煤变质程度的增加,煤的挥发分减少。泥炭、褐煤挥发分高,无烟煤挥发分低,一般根据活性炭吸附性能的要求,选用挥发分高或低的煤用于生产活性炭。
挥发分中等的焦煤、肥煤等烟煤一般不单独用于活性炭生产,只作为配煤用于生产活性炭,以减少焦油用量,提高活性炭强度,降低生产成本;而挥发分较低的泥炭、褐煤和挥发分较高的无烟煤则可以直接用于煤基活性炭的生产.
近年来研究发现,采用特殊加工工艺,以焦煤为主原料煤制得具有特殊吸附性能的活性炭产品。
煤的固定碳是煤在隔绝空气条件下,高温热解的固体残留物,在工业分析中固定碳不需要直接测定,可用差减法求得。随着变质程度增加,煤的固定碳含量提高,用变质程度高、固定碳含量高的煤生产活性炭,则其得率增加。
煤质活性炭的可磨性
煤的可磨性反映煤粉碎的难易程度,选择煤磨粉机时要考虑煤的这一性质。一般用哈特格洛夫法测定煤的可磨系数(HGZ),它的主要原理是煤粉碎得越细,比表面增加得越多,消耗的破碎功越大。
煤质活性炭反应性
反应性又称为煤的活性,指在一定温度条件下煤与不同气化介质,如C02,02和水蒸气的反应能力。反应性高的煤在活化和燃烧过程中,反应速率快、效率高。
测定煤反应性的方法很多,目前我国采用的方法是测定煤高温干馏的焦碎还原CO2的能力,以CO2的还原率表示煤的反应性。
各种煤的反应性随变质程度的加深而减弱,这是由子碳和L02的反应不仅在煤的外表面进行,而且也在煤的内部微细孔隙内进行,孔隙率越高,比表面增大,则反应性加强。一般褐煤的反应性强,.但当温度较高(900℃以上),反应性增加缓慢;无烟煤的反应性弱,但在较高温度时,随着温度升高其反应性增加显著。
用煤生产活性炭时,要根据煤反应性的特殊性确定工艺条件,这样可降低活性炭的生产成本。
活性炭生产对原料煤质量要求较高,一般要求煤的灰分要低,反应活性要高,可根据活性炭产品对吸附性能及孔结构的要求选择挥发分低、变质程度高的无烟煤、或挥发分高、形成年代近的烟煤,如不黏煤、弱黏煤及长焰煤作为活性炭生产用原料煤。在选择活性炭原料煤时还要考虑灰熔点、可磨性、热稳定性及水分等质
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