煤质压块成型活性炭的制备研究

文章研究了以烟煤为主要原料,太西煤为配煤,乙烯-醋酸乙烯共聚体热熔胶和煤沥青作黏结剂制备煤质压块活性炭的制备工艺,探讨了烟煤的预氧化处理对活性炭性能的影响。实验结果表明：烟煤预氧化处理,以及加入适当太西煤和黏结剂,有利于提高活性炭的强度,改善压块活性炭的吸附性能;并在工艺试验研究工作的基础上,制备出中微孔结构发达、性能稳定的煤质压块活性炭。     

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。     

烟煤为原料制备压块活性炭

制备压块活性炭通常需要经过很多道工序才能完成,主要包括:制粉、压块、炭化以及活化等等,生产工艺较为复杂。因此,本文就对以烟煤为原料制备压块活性炭的生产工艺、生产设备以及实验过程展开了深入的研究,希望能有效提升压块活性炭的性能。     

大同煤制备饮用水深度净化专用活性炭试验研究

以大同地区两个代表性矿区煤样为原料,通过加入特殊添加剂的方式,采用压块活性炭制备工艺,得到了性能优良的饮用水深度净化专用活性炭产品,并重点考察了活化时间对产品强度、装填密度、亚甲蓝吸附值和碘吸附值等性能的影响。结果表明:两种原料煤制得活性炭的强度最低分别为95.2%和95.6%,装填密度最低为490 g/L和498 g/L,亚甲蓝吸附值最高均为240 mg/g,碘吸附值最高值达到1100 mg/g以上,均优于现有普通活性炭。通过对比两种原料煤制得活性炭产品的孔结构,说明2号原料煤制得的活性炭产品具有更发达的孔隙结构,其比表面积和孔容分别比1号煤制得产品高出74 m2/g和0.03 mL/g。因此,2号原料煤是制备饮用水深度净化专用活性炭的合适原料煤。     

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。     

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。     

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%。     

工艺参数及灰分对煤基活性炭吸附性能的影响

运用正交实验方法,选取山西三种有代表性的煤种--大同弱黏性烟煤、阳泉无烟煤和晋城无烟煤,用KOH化学活化法制备超级活性炭,以所得活性炭的CCl4吸附值作为考察指标,比较三种煤制备超级活性炭的优劣并确定最佳工艺条件;此外,由于原煤灰分含量大,对原煤和活性炭进行了酸洗脱灰处理实验,以考察灰分对活性炭性能的影响.结果表明,酸洗脱灰后的阳泉煤在活化温度830 ℃,活化时间120 min,碱炭比5/1的条件下所制备的活性炭CCl4吸附值已达3 301 mg/g.     

汽油吸附用煤基活性炭的制备及研究

为降低汽油吸附用活性炭的生产成本,拓展其原料来源,以大同煤和山东煤为原料,考察了配煤比、炭化及活化工艺参数对汽油吸附用活性炭性能的影响,探究了活性炭孔结构对正丁烷工作容量的影响。结果表明,大同煤与山东煤质量比为9:1时,适宜于制备汽油吸附用活性炭;活性炭烧失率的增加,有利于提高其吸附性能,当烧失率为80%~85%时,其正丁烷工作容量达到11.5 g/100 m L。2 nm~4 nm中孔活性炭有利于对汽油蒸汽的吸附;炭化温度在550℃~650℃范围内,对活性炭性能几乎不影响。     

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。     

不同煤种混合入选动态调控模型的优化

为解决不同煤种混合入选导致产品质量难以控制的问题,在分析燕子山选煤厂块煤生产指标及工艺参数的基础上,以大同矿区侏罗系煤和石炭系煤为研究对象,根据入选原煤中两种煤混煤率的变化,建立选煤生产工艺参数与产品数质量指标之间的动态量化模型,预测分选产品的数质量和块煤分选密度的动态变化趋势,并对不同煤种混合入选动态调控模型进行优化。结果表明:优化后块煤产率、灰分、全水分和发热量优化模型的相关系数R分别提高了0.07245、0.22410、0.15157、0.16059,说明块煤生产指标动态调控模型的优度有了显著提高。不同煤种混合入选动态调控技术的应用结果表明:调控后产品质量明显改善,产率、发热量分别升高1.10%和0.45 MJ/kg,灰分降低1.28%,实现了选煤产品质量的有效控制。     

大同煤生产柱状活性炭的工艺探讨

介绍了以大同煤为原料，采用成型法制造柱状活性炭的生产工艺。     

煤与浒苔混合燃烧过程分析及动力学研究

为了满足电力需求,缓解煤炭短缺矛盾,采用ZTC-B型综合(同步)热分析仪对大同无烟煤与大同烟煤分别与浒苔混合燃烧过程进行了热重分析,并对其进行了动力学分析。结果表明:煤与浒苔单独燃烧及混合燃烧过程均可以划分为三个阶段,掺烧时随着浒苔质量分数的增加,主要燃烧阶段活化能升高,综合燃烧特性指数变小;大同无烟煤掺烧25%的浒苔时,二者存在明显的协同效应,相对值可达35%,大同烟煤掺烧25%的浒苔时,二者在480℃左右存在一定的抑制作用,相对值可达-11%;动力学分析表明:采用2个连续一级反应模型,可以很好地描述其掺烧过程,活化能和指前因子存在动力学补偿效应。     

利用大同烟煤生产柱状活性炭的工艺开发

研究了以大同烟煤为原料生产柱状活性炭的工艺，讨论了炭化最终温度、活化温度和活化时间等对工艺的影响，给出了最佳工艺条件。     

典型煤炭燃料在民用解耦炉中的燃烧实验研究

实验对比研究了烟煤块状半焦及烟煤型煤等煤炭燃料在民用解耦炉中燃烧时的污染物排放特性和炊事能力,并基于解耦测试炉对烟煤型煤的特征尺寸进行优化,验证了解耦炉具对不同种类民用煤炭燃料的适应性。结果表明,民用解耦燃煤炉具特有的结构特征和通风方式有利于NOx和CO的同时减排。若在解耦炉中燃烧烟煤洁净型煤,可进一步实现对SO2和颗粒物(PM)的有效控制。型煤尺寸对炉具污染物排放影响显著,尺寸优化后的烟煤洁净型煤在解耦炉中稳定燃烧时NO, SO2, CO和PM的平均排放浓度按基准氧含量9vol%折算后,分别低于190, 300, 380和30 mg/m3,炊事功率可达1.65 kW。     

Structural characterization of non-reductively ethylated coal by 13C and 1H n.m.r.

A major portion of some coals can be solubilized by non-reductive ethylation. A part of the solubilized portion of a bituminous highly caking coal was studied by ¹H and ¹³C nuclear magnetic resonance techniques. It was demonstrated that important structural information can be obtained by this method for the original insoluble material in coal. It was found that, in the investigated coal, about 40% of the aromatic carbon atoms are protonated and that 6–10% of total carbon atoms existed in original coal as active sites that were amenable to ethylation.     

不同变质程度的煤制活性炭孔隙结构分析

在Autosorb—lC全自动物理化学吸附仪上使用N2和CO2对宁夏太西、山西大同和内蒙古准格尔3种不同变质程度的煤为原料制备的活性炭进行孔隙结构分析,用BET方程处理N2等温吸附数据,计算比表面积;用DFT法处理CO2等温吸附数据,进行微孔分析：用BJH法计算中孔孔径分布。从得出的结果可以看出,随着原料煤变质程度的加深,所制备的活性炭微孔和比表面积增大,超微孔、中孔体积变小,平均孔径变窄。分析结果表明。原料煤的性质是影响活性炭孔隙结构的主要因素。     

龙山选煤厂提高块煤产率的方法

为提高龙山选煤厂块煤产率,分析了原煤性质,说明原煤属中高灰、特低硫的2号无烟煤;原生煤泥较少,矸石较硬,不易破碎解离,有明显泥化现象;块精煤灰分大于12%时,原煤可选性为易选。通过分析选煤厂工艺流程,说明滚筒筛筛分效率低,产品运输转载过程中碰撞溜槽,块煤入仓时摔碎,块煤落煤点较高等是造成选煤厂块煤产率低的主要原因。通过将滚筒筛更换为直线振动筛,在胶带机落煤溜槽内增加防破碎装置或缓冲闸板,在原煤仓内或块煤落煤点安装螺旋溜槽等措施减少块煤破碎。改造后选煤厂块煤产率提高了1.74%,其中精中块提高0.51%,精小块提高1.23%,每年增加经济效益238.68万元。