《半焦的活化及脱灰研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《半焦的活化及脱灰研究（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大连理工大学 硕士学位论文 半焦的活化及脱灰研究 姓名：史磊 申请学位级别：硕士 专业：化学工艺 指导教师：张秋民 20080601 大连理工大攀硕士学篷论文 摘要 半焦是煤在较低温度( 低予7 0 0 ) 下热解蕊产物，具有榴对发达静孔结构，有 定的吸附性能，但未经改性半焦的吸附能力不及普通活性炭，且瞧子半焦是煤的热解产 物，灰分含量较高，需要对其进行改性和脱灰处理以提高其性能。本课题选用神木烟煤 稠小龙潭褐煤捌精大工薪法于镶国钵热载体快速热解装置，在4 9 0 - 5 1 0 * C 制备半焦。对 所制得的半焦进行孔隙结构和表嚣形态的测定和分橇，选取神木烟煤5 1 0 。C 国体热载体 快
2、速热解半焦和小龙潭褐煤5 1 0 。C 固体热载体快速热解半焦进行活化，并利用碱熔融法 对两种半焦进行脱灰实验。 瘸氮气等滠吸辫7 7 K ) 法溅量了原煤和热解后半焦的B E T 跪表露积，荠遂过B J H 法计算了平均孔径和孔分布。结果表明，原煤在转化为半焦的过程中，孔隙结构变得发 达，比表面积增大，且随着热解温度由4 9 0 。C 升高到5 1 0 4 C ，半焦比表面积呈现先升商 后簿低鹃现象。 利用管式电热炉在7 5 0 9 0 0 下，对神木烟煤5 1 0 。C 固体热载体快速热解半焦和 小龙潭褐煤5 1 0 。C 固体热载体快速热懈半焦以C 0 2 为活化介质进行活化，考察了活化
3、温 度、活化时闻、气体流量等条件对活性焦蔽辫性麓静影响。在考察范蘑两，最佳活化工 艺条件为：8 5 0 。C 活化2 h ，流量以不超过1 1 m l m i n 为宣。最终制备享孛木活性焦、小龙潭 活性焦的比表面积分别达到5 1 2m 2 g 、6 0 2m 2 g 。碘吸附值分别达到6 5 0 m g g 、6 8 9m g g ， 苯吸附值分别达到5 1 0m 2 g 、5 6 8m 2 g ，与未活佬前相琵，沈表面积增大，孔隙结构更 为发达。 碱熔融法脱灰实验考察了焦碱比、反应温度、反应时间、粒度对脱灰效果的影响。 结果表明，粒度对实验结果的影响较大，原料粒径越小，脱灰效果越明显。当原
4、料在粒 径小于7 5 u r n 时，在半焦：N 国H = l ：3 ，反应遗度4 0 0 ，反应时闻1 0 0 m i n 熬实验条 件下，两种原料半焦( 神木烟煤5 1 0 。C 固体热载体快速热解半焦朔小龙潭褐煤5 1 0 。C 固 体热载体快速热解半焦) 的灰分壤低分别降至0 3 6 和0 3 4 脱除率最高分别可达9 7 6 和9 7 9 弱时巍硫率可达9 7 4 和9 7 5 ，沈表露积隧脱除搴的增大丽增加，最高可达 3 0 7m Z g 。半焦的活化与脱灰综合实验表明，先矮化后脱灰的效果较好。 关键谰；半焦；孔凉结构；活讫；脱灰 半焦的活化及脱灰研究 T h eS t u d y
5、O n A c t i v a t i n gA n dD e a s h i n gC o a lC h a r A b s t r a c t C o a lc h a ri so n eo fp r o d u c t si nt h ep r o c e s so fp y r o l y s i si n1 0 wt e m p e r a t u r e ( n om o r et h a n 7 0 0 。C ) C o a lc h a rp y r o l y s i s e di n c o m p l e t e ，w h i c hh a ss p e c i f i
6、cs u r f a c ea r e aa n dl o t so fp o r e s 试t hd i f f e r e n ts i z e 。w a sw i d e l yu s e da sa d s o r b e n ti nm a n yf i e l d s 。B u tt h eu n m o d i f i e dc o a lc h a r a r en o ti n f e r i o rt o 也ea c t i v ec a r b o n ，a n dt h e r ea r et o om a c ha s h ，s h o u l de n h a n
7、c ei t sa d s o r p t i o n a n dr e d u c ea s hc o n t e n t F o rt h ep u r p o s eo fe v a l u a t i n gt h ee f f e c t so fc o a lc h a ra n ds t u d y i n gt h e c o n d i t i o no fd e a s h i n g ，t h ec o a lc h a r sf r o me x p e r i m e n te q m p m e n ta n dt h er a p i dp y r o l y s
8、 i sw i t h s o l i dh e a tc a r r i e r ( D Gp r o g r e s s ) ，w e r ec o l l e c t e df o rb e t t e ru n d e r s t a n d i n gi t sp o r es t r u c t u r e s 珏sa d s o r b e n tc h a r a c t e r i s t i co fc o a lc h a r sw a ss y s t e m a t i c a l l ys t u d y i n g 。a n du s e s 绕eh i g h
9、t e m p e r a t u r eg a sa c t i v a t i o nm e t h o d , e n h a n c et h ea d s o r p t i o n D e a s h i n g o ft h ec o a lc h a rw i t ht h e f u s i n ga l k a l im e t h o d n l ec o a lc h a rs a m p l e sD G p r o g r e s sw e r em e a s u r e db yn i t r o g e na d s o r p t i o na t7 7 K
10、 。髓l e i r s p e c i f i cs u r f a c ea r e a sw e r ed e t e r m i n e db a s e do nB E T m o d e l T h ea v e r a g ep o r es i z e ，t o t a lp o r e v o l u m e sa n dp o r es i z ed i s t r i b u t i o n sw e r es t a t i s t i c a l l yo b t a i n e db yu s i n gB J Ht h e o r y 髓e r e s u l t
11、 ss h o w e dt h a tm o r ea b u n d a n tp o r e sa n ds p e c i f i ca r e a sa n dp o r ev o l u m e sw e r ef o r m e d a f t e rp y r o l y s i s F o rt h ep r e p a r a t i o no fa c t i v a t e dc h a ra c t i v a t e db y 毯醢t e m p e r a t u r eg a s ，w i t ht h e t e m p e r a t u r er a n
12、g ef r o m7 5 0 t o9 0 0 。a n dt h eC 0 2 a st h ea c t i v a t i o nm e d i u m ，t h ek i n da n d c o n t e n tt e m p e r a t u r e ，t i m eo fa c t i v a t i o na n dt h ea i r f l o ww e r ei n v e s t i g a t e d I nt h es t u d i e dr a n g e ， t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sa r ea sf o
13、 l l o w s 。T e m p e r a t u r eo ft h ea c t i v a t i n gr e a c t i o ni S8 5 0 ，t i m e o fa c t i v a t i o ni s2 h a n dt h ea i r f l O Wi Ss h o u l db e t t e rn o ts u r p a s s1l m l m i n T h es p e c i f i cs u r f a c e a r e ao fS Ma c t i v a t e dc h a ra n dX L Ta c t i v a t e dc
14、 h a ra r e512 m 2 ga n d6 0 2 m Z g ，t h ei o d i n e c a p a c i t ya r e6 5 0 m g ga n d6 8 9m g ga n dt h ea d s o r b e db e n z e n e a r e510 m 2 ga n d5 6 8m Z g 强e a c t i v a t e dc h a rm e a s u r e db yn i t r o g e na d s o r p t i o na t7 7 Ka n dS E M T h e i rs p e c i f i cs u r f
15、a c ea r e a s w e r ed e t e r m i n e db a s e do nB E Tm o d e l T h ea v e r a g ep o r es i z e ，t o t a lp o r ev o l u m e sa n dp o r e s i z ed i s t r i b u t i o n sw e r es t a t i s t i c a l l yo b t a i n e db yu s i n gB J Ht h e o w 。T h er e s u l t ss h o w e dt h a t m o r ea b u
16、 n d a n tp o r e sa n dl a r g e rs p e c i f i ca r e a sa n dp o r ev o l u m e sw e r ef o r m e da f t e ra c t i v a t i o n 豫er e s u l t so fd e p r i v et h ea s ho ft h ec o a lc h a rw i t ht h ef u s i n ga l k a l im e t h o da r ea s f o l l o w s T h ec o a lc h a r ：N a O H = l ：3 ，t h et e m p e r a t u r ei s4 0 0 ，t h et i m ei S1 0 0 m i n ，t h ea s h r e d u c e dt oO 3 6 a n dt h eh i g h e s tr e d u c t i o no f
