影響煤質(zhì)活性炭制備工藝的因素
原料煤性質(zhì)
原料煤的性質(zhì),在煤質(zhì)活性炭的生產(chǎn)過(guò)程中十分重要,其性質(zhì)對(duì)活性炭的質(zhì)量影響尤為突出。在不同種類的碳中,氫、氧等含量都不同,此外,煤的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異也很大,炭化后的半焦特性也不盡相同。通過(guò)工藝者的深入研究,原煤的種類中,來(lái)自大同的煤類是效果最好的。
炭化溫度
炭化溫度作用明顯,尤其對(duì)于炭化過(guò)程中的半焦性質(zhì)來(lái)說(shuō)。一旦溫度飆升,微孔的容積也會(huì)逐漸下調(diào),碳的硬度逐步增加。換句話說(shuō),碳的孔隙結(jié)構(gòu)與性質(zhì),是讓碳的炭化溫度發(fā)生變化的關(guān)鍵所在。研究者發(fā)現(xiàn),炭化過(guò)程中,600℃是一個(gè)理想溫度。在炭化過(guò)程中,要注意脫氧,讓孔隙的碳結(jié)構(gòu)能夠發(fā)生明顯變化。
活化溫度
調(diào)查者研究發(fā)現(xiàn),800-900℃是水蒸氣活化溫度的理想溫度,900-950℃則是煙道氣活化溫度的理想溫度。而600℃則是空氣的理想活化溫度。要想讓碳骨架發(fā)生反應(yīng)的最佳溫度達(dá)標(biāo),就需要利用好活化劑與在炭化過(guò)程中的最佳手段,及在使用催化劑的過(guò)程中,利用最佳分解溫度進(jìn)行拆分。
活化時(shí)間
在煤質(zhì)活性炭的研發(fā)過(guò)程中,活化時(shí)間的長(zhǎng)與短十分關(guān)鍵。活化過(guò)程中,活化時(shí)間越長(zhǎng),活性炭的碘吸附值會(huì)呈現(xiàn)一定的規(guī)律,即先是增大,隨后變小。在一個(gè)小時(shí)之內(nèi),活化值就會(huì)達(dá)到最大。然而,活化的時(shí)間不能任其隨意增長(zhǎng),一旦時(shí)間過(guò)長(zhǎng),就會(huì)讓活化劑和孔隙邊緣的碳原子出現(xiàn)變化,而石墨微晶的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也會(huì)逐漸發(fā)生變化。這就會(huì)讓活性炭的表面變得千瘡百孔,出現(xiàn)腐蝕情況,少之會(huì)造成活性炭的吸附能力不強(qiáng),重則會(huì)造成活性炭質(zhì)量欠佳。
煤中礦物質(zhì)
看煤質(zhì)活性炭是否優(yōu)質(zhì),灰分的容量指標(biāo)是關(guān)鍵?;曳郑櫭剂x,就是煤炭中礦物質(zhì)、有機(jī)成分,經(jīng)過(guò)高溫加熱后,產(chǎn)生的物質(zhì)成分。研究表明,活性炭的性能不是很穩(wěn)定,尤其是在灰分起作用后。為此,要盡可能抑制活性炭中灰質(zhì)的含量,讓活性炭的性能效果達(dá)到最佳。在煤炭中,無(wú)機(jī)成分參與其中,讓活性炭的著火點(diǎn)、活性炭的灼燒的熔點(diǎn)不再提升,這樣灰分以及活性炭就開始互不影響,讓活性炭中的灰分含量能夠不再提升,這樣活性炭的質(zhì)量就能夠大大優(yōu)化。