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半焦法制备褐煤活性炭的炭化条件研究

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半焦法制备褐煤活性炭的炭化条件研究74煤炭加工与综合利用COALPROCESSING&COMPREHENSIVEUTILIZATIONNo.7,2015半焦法制备褐煤活性炭的炭化条件研究杨巧文,陈思,赵昕伟,杨金华(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083)摘要:以内蒙古褐煤为原料进行半焦法制备活性炭的研究,实验确定了最佳炭化条件:炭化温度550oC,炭化升温速率10~C/min,炭化时间1.0h;在上述条件下制备的半焦在活化温度900oC、活化时间3h、水蒸气通量1.5kg/(kg·h)的条件下制成活性炭,其碘吸附值达826mg/g,产率50.12%,灰分19.14%,比表面积为807m/g,中孔率为58.6%。关键词:活性炭;褐煤;炭化;活化;试验中图分类号:TQ424.11文献标识码:A文章编号:1005.8397(2015)07-0074-04活性炭是一种具有发达孔隙和巨大比表面积的功能性碳材料,具有吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用后易再生等特点,在电子、化工、食品加工、医疗卫生、交通能源、环境保护、国防等行业广泛用作吸附剂及催化剂载体。制备活性炭的原料有多种,包括木质原料(如木材、果壳、果核)、降解或煤化的植物(如泥炭)、不同变质程度的煤及一些合成有机物等。褐煤是一种煤化程度相对较低的煤种,化学反应性强,热稳定性差,易风化变质,属于劣质燃料。目前褐煤主要用于制取城市用煤气或合成气、热解、液化等,而褐煤基活性炭是褐煤的高附加值应用。当前,褐煤基活性炭的制备方法有半焦法和气体活化法J。我国对以半焦法制备褐煤基活性炭的工艺已经进行了研究,但是工艺尚不成熟。内蒙古煤炭资源丰富,褐煤储量居全国首位,但资源利用效率并不高。若把内蒙古褐煤直接作为生产活性炭的原料,不但可以减缓煤炭运输的交通压力,还可以产生良好的经济效益J,具有广阔的发展前景。本文主要探究以内蒙古褐煤为原料采用半焦法制备活性炭,以水蒸气为活化剂,测定褐煤活性炭的性能。由于褐煤相对其他煤种化学反应性强,以往的研究往往忽视了褐煤炭化条件的重要性,本文在已确定的最佳活化条件基础上探究炭化条件对褐煤活性炭性能的影响。1实验部分1.1实验仪器与试剂主要仪器:液压千斤顶;FW80型高速粉碎机;XMB一70型球磨机;FA1104型电子天平;NICOLET750显微红外光谱仪;SX一4—10型箱

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