煤基压块活性炭制备工艺研究

以大同烟煤和陕西府谷煤为原料进行实验,利用水蒸气活化法,制备不同配比的具有较高焦糖脱色率的压块活性炭。实验结果表明:在大同煤:府谷煤质量比为6:4,炭化温度550℃、活化温度930℃、烧失率73.5%的条件下,制得的活性炭性能较佳,其指标分别为强度98%,碘吸附值1 130 mg/g,亚甲基蓝吸附值260 mg/g,焦糖脱色率达到98%。     

配煤制备油气回收活性炭的研究

以太西无烟煤和大同烟煤为主要原料,通过改变原料煤配比和工艺条件制备油气回收活性炭。对制备的活性炭进行各项指标检测,并利用N2低温吸附法测定其孔隙参数。采用丁烷工作容量表征活性炭的油气吸附能力。结果表明,配煤法制备的活性炭BWC值较高,可达到11．1g／100mL;原料煤的配比对BWC值影响较小;活化时间较长有利于BWC值的提高;在高比表面积和较大的孔容条件下,活性炭的中孔数量对油气回收活性炭的制备尤为重要。     

盐酸表面改性对油气捕集炭吸附性能的影响研究

本文以太西无烟煤基炭化料添加活化剂于880℃进行活化所得活性炭为原料,用丁烷工作容量模拟样品的油气吸脱附性能。研究盐酸酸洗对活性炭表面性能和吸脱附性能的影响及影响机理。结果表明,经盐酸改性后的活性炭丁烷工作容量有一定幅度增加,其吸附能力有所提高,但孔径分布没有发生本质改变。在较小的中孔区域,孔容稍有增加;在较大的微孔区域,孔容增加幅度较大。     

配煤法制备中孔活性炭的试验研究

以不同配比的大同烟煤和太西无烟煤为原料，不同配比的碱式碳酸镁和硝酸铵作为添加剂，在不同的炭化温度和活化时间下制备活性炭。试验结果表明：高含量的大同烟煤、碱式碳酸镁和硝酸铵的比值为1：2、600℃的炭化温度更有利于制备中孔丰富的活性炭。     

配煤法制备煤基中孔活性炭的试验研究

以大同煤为主要原料,通过配煤,采用物理活化法对活性炭的孔隙结构进行调控,制备得到活性炭。采用氮气吸附仪测定了不同烧失率活性炭的吸附脱附等温线,并通过BET方程和QSDFT函数理论对活性炭孔结构进行表征,其结果与扫描电镜分析的活性炭微观结构一致。研究显示,在烧失率为70.2%和80.5%的条件下制备得到了中孔率分别为37.2%和48.0%的活性炭产品,为煤基中孔活性炭的工业化生产提供了理论与实践依据。     

添加剂作用下配煤法制备活性炭的试验研究

以太西煤和大同煤为原料，在配煤的基础上，通过添加镁盐M与硝酸盐N制得了微孔与中孔均较发达的活性炭。试验结果表明，大同烟煤配比较高时，有利于在低烧失率下制备高碘值、高亚甲蓝值的活性炭；添加剂M和N促进了3～4nm的中孔发育。     

FeCl3添加剂作用下煤基压块活性炭的孔结构调控

为了调节煤基压块破碎颗粒活性炭的孔结构,分别以大同烟煤和灵武烟煤为原料,FeCl3为金属添加剂,采用压块工艺制备活性炭,重点考察混合法、浸渍法和离子交换法引入Fe元素对活性炭孔结构和磁性能的影响。利用热重分析了煤的炭化过程和炭化料的活化过程,采用X射线衍射分析了炭化料样品的微晶结构和无机矿物质组成,采用振动样品磁强计和低温N2吸脱附表征了活性炭的磁性能和孔结构。结果表明:混合法和浸渍法引入Fe后,煤在350℃前的质量变化速率增大,350～600℃质量变化速率减小,形成的炭化料石墨化度降低,气化反应性增强,活性炭的比表面积增大,浸渍法使得大同煤基活性炭和灵武煤基活性炭的比表面积分别由672.4 m2/g和498. 9 m2/g增至704.6 m2/g和774.1 m2/g。混合法和浸渍法会显著增强活性炭样品的磁性能,其中混合法使大同煤基活性炭和灵武煤基活性炭样品的饱和磁化强度分别由1.343 0 emu/g和2.639 9 emu/g增至4.417 5emu/g和9.146 5 emu/g。由于原料煤较弱的离子交换能力,离子交换法未能成功引入Fe元素,反而由于溶液呈酸性,降低了原料煤中Ca、Fe系原生矿物质含量,限制了活性炭孔结构发育。     

太西无烟煤制活性炭乳隙结构分析

在CARLO-ERBA 1800自动吸附仪上使用N2吸附法分析了以太西无烟煤为原料,用几种不同工艺生产的煤基活性炭的孔隙结构。用BET方程处理N2等温吸附数据,测得活性炭的BET表面积和孔体积,计算出活性炭的平均孔半径,研究了活性炭的孔径分布情况,用丁烷工作容量（BWC）来分析评价活性炭的吸附--脱附性能,分析结果表明用催化活化法制备的活性炭吸附--脱附性能最好。     

汽油饱和蒸气吸附用活性炭的制备

以煤为原料,KOH为活化剂制备活性炭。建立了静态吸附装置,并通过该装置研究了90#汽油在不同活性炭样品上的吸附性能。在制备过程中,考察了碱炭比、活化温度、活化时间对活性炭吸脱附性能的影响。研究发现,常温常压下活性炭对汽油饱和蒸气的吸附性能受多个参数的影响,其中BET比表面积影响最大,另外较大的孔、较宽的孔径分布,有利于脱附。同时得到最优的制备条件,碱炭比为5：1、活化温度800℃、活化时间1h。     

预炭化时间对煤基活性炭孔结构及电化学性能的影响

以太西无烟煤为前驱体,KOH为活化剂制备煤基活性炭,考察了预炭化时间对煤基活性炭孔结构及电化学性能的影响。结果表明,随着炭化时间的增加,活性炭吸附量先增大后减小,活性炭的比表面积、总孔容先增大后减小,中孔孔容逐渐减小;在预炭化温度800℃,炭化时间6 h,KOH与太西无烟煤质量比为2∶1,活化温度800℃的条件下可制备比表面积为1409 m2/g,总孔容为0.5284 cm3/g,中孔率为6.25%的煤基活性炭。电流密度为50 mA/g时,炭化6 h制备活性炭的比电容最大为127 F/g,电流密度增大至2500 mA/g时,比电容为84 F/g,容量保持率达到66.1%,经过1000次循环充放电后,其容量仍保持93.6%。