第十二章煤制活性炭技術(shù)

煤制活性炭技術(shù)煤質(zhì)活性炭的構(gòu)造2活性炭的分類1第十二章煤制活性炭技術(shù)原料煤的選擇3煤質(zhì)活性炭消費(fèi)的根本原理4煤質(zhì)活性炭的消費(fèi)設(shè)備6煤質(zhì)活性炭的消費(fèi)工藝5第十一章燃料電池煤質(zhì)活性炭的運(yùn)用7第一節(jié)活性炭的分類

第二節(jié)煤質(zhì)活性炭的構(gòu)造12活性炭的孔隙活性炭的化學(xué)組成第二節(jié)煤質(zhì)活性炭的構(gòu)造

一、活性炭的孔隙

二、活性炭的化學(xué)組成1.元素組成2.灰分3.有機(jī)官能團(tuán)和外表氧化物第三節(jié)原料煤的選擇12煤種煤的顯微組分34煤中的雜原子——Ｏ、Ｎ、Ｓ煤中礦物質(zhì)一、煤種在各種煤中，泥炭和褐煤中以光學(xué)各向同性構(gòu)造占優(yōu)勢，是消費(fèi)活性炭的優(yōu)質(zhì)原料。黏結(jié)性煤炭化普通要軟化、熔融，使分子進(jìn)展重排而生成易石墨化炭，不利于消費(fèi)優(yōu)質(zhì)活性炭。無煙煤是光學(xué)各向異性占主體構(gòu)造的物質(zhì)，對炭化終溫非常敏感，當(dāng)溫度升高時就開場收縮，呵斥在炭化初始階段構(gòu)成的微孔體積大幅度降低。二、煤的顯微組分煤的顯微組分中，以絲質(zhì)體為代表的惰性成分總是各向同性的，因此，絲質(zhì)體含量高的煤，利于活性炭造孔，消費(fèi)優(yōu)質(zhì)活性炭。蛻變程度一樣的煤的不同顯微組分中，穩(wěn)定組的膨脹度最大，鏡質(zhì)組次之，絲質(zhì)組僅為收縮。蛻變程度不同的煙煤中，絲質(zhì)組均表現(xiàn)為炭化時不熔、不膨，即經(jīng)固相炭化過程且氣孔極不明顯。三、煤中的雜原子——O、N、S對活性炭的吸附性能和其他特性有較大影響的是氧的存在，氧既可來源于原料，也可來自于活化過程，甚至還來自廢品炭的后處置。煤中的硫和氮普通較氧少。煤中的有機(jī)硫多以硫醇、硫醚和二硫化物等方式存在。氮或是呈雜環(huán)或橋狀存在，或是以氨基存在。四、煤中礦物質(zhì)很少的灰分含量對活性炭的性能就有很大的影響，這能夠是由于根本構(gòu)造極性的改動呵斥的?；钚蕴恐械幕曳衷跉庀辔綍r是惰性物質(zhì)，在液相吸附時，根據(jù)灰分中氧化物及堿金屬鹽的含量有不同程度的不利影響。第四節(jié)煤質(zhì)活性炭消費(fèi)的根本原理12炭化原理影響炭化的主要要素34活化原理氣體活化目的一、炭化原理①100～200℃區(qū)間。②200～350℃區(qū)間。③350～450℃區(qū)間。④450～650℃區(qū)間二、影響炭化的主要要素1.炭化溫度2.炭化的升溫速度3.炭化氣氛的影響三、活化原理1.原來閉塞的孔被疏通2.疏通后孔隙的擴(kuò)展3.新的孔隙構(gòu)成4.最終活性炭的生成四、氣體活化目的煤質(zhì)活性炭的氣體活化法主要以水蒸氣、煙道氣、空氣或它們的混合氣體作為活化氣體，其中以水蒸氣最為常用。我國煤質(zhì)活性炭消費(fèi)那么全部采用水蒸氣法。第五節(jié)煤質(zhì)活性炭的消費(fèi)工藝12無定形炭消費(fèi)工藝顆粒活性炭消費(fèi)工藝3對原料或廢品的一些處置工藝一、無定形炭消費(fèi)工藝1.用無煙煤、天然焦或不黏、弱黏結(jié)煙煤為原料的消費(fèi)工藝一、無定形炭消費(fèi)工藝2.用低階煤為原料的消費(fèi)工藝二、顆?；钚蕴肯M(fèi)工藝1.柱狀活性炭消費(fèi)工藝二、顆?；钚蕴肯M(fèi)工藝2.球形活性炭消費(fèi)工藝三、對原料或廢品的一些處置工藝1.脫灰2.除鐵3.浸漬4.涂層第六節(jié)煤質(zhì)活性炭的消費(fèi)設(shè)備12雷蒙磨混捏設(shè)備3炭化爐4活化爐5后處置一、雷蒙磨雷蒙磨又稱懸輥磨粉機(jī)，它利用圓形磨室內(nèi)立式主軸上固定的四根磨輥旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的撞擊力及與磨室壁的輾磨力粉碎原料。粉碎后的物料經(jīng)氣流提升后由旋風(fēng)除塵器搜集。其制粉過程密閉，無粉塵飛揚(yáng)，消費(fèi)效率高。但構(gòu)造復(fù)雜，能耗高，且消費(fèi)過程仍有鐵質(zhì)對原料的污染。二、混捏設(shè)備對煤質(zhì)成型炭，混捏成型過程對炭化、活化時炭的孔隙生成和強(qiáng)度構(gòu)成有較大影響?；炷蠹词菍⒑细衩悍叟c定量黏合劑在一定溫度下攪拌均勻?；炷蠛玫拿焊嘟?jīng)造粒機(jī)旋轉(zhuǎn)造球，那么制造球形炭。三、炭化爐炭化過程不僅根本構(gòu)成了廢品活性炭的孔隙構(gòu)造，而且決議了廢品炭的強(qiáng)度，因此它是活性炭制造過程中的關(guān)鍵工序。目前運(yùn)用最廣泛的炭化設(shè)備有回轉(zhuǎn)爐和耙式爐，但以回轉(zhuǎn)爐用得最多。我國的煤質(zhì)活性炭消費(fèi)幾乎全部采用回轉(zhuǎn)爐作為炭化設(shè)備，僅少數(shù)采用耙式爐。三、炭化爐四、活化爐1.斯列普活化爐四、活化爐接上圖四、活化爐四、活化爐2.回轉(zhuǎn)式活化爐3.多層耙式爐五、后處置后處置最重要的工序是脫灰、浸漬與涂層。脫灰目前多用酸洗工藝，其主要設(shè)備有反響釜、罐或桶，由于需耐酸，故資料普通為搪瓷、耐酸橡膠及木材等。第七節(jié)煤質(zhì)活性炭的運(yùn)用1.氣相吸附①氣相精制。②氣相回收與分別。③環(huán)境維護(hù)。④防毒面具填充。第七節(jié)煤質(zhì)活性炭的運(yùn)用2.液相吸附①食品、醫(yī)藥或化學(xué)工業(yè)中對最終產(chǎn)品的脫色、脫臭。②水處置。③復(fù)雜大分子烴類的吸附法分別。④冶金、制碘及煤氣工業(yè)中用于富集回收廢液中金、銀、鈾、鈀等貴金屬和碘、酚等。⑤電鍍工業(yè)中用于除去鍍液中金屬雜質(zhì)以簡化工藝，提高產(chǎn)品純度。第七節(jié)煤質(zhì)活性炭的運(yùn)用3.催化作用①在烴類鹵化加成、鹵化置換、氧化及醇脫水、酯化、聚合等有機(jī)或高