壓塊/壓片/壓丸法無(wú)定形破碎顆?;钚蕴?/p>
壓塊、壓片或壓丸活性炭可通稱為干法壓型炭,起源于歐美國(guó)家,因制造過(guò)程中污染物排放量較小,生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,近年來(lái)該品種活性炭呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。隨著我國(guó)成型設(shè)備制造技術(shù)的日益成熟,干法壓型活性炭將在5~10年之后成為最大宗的活性炭產(chǎn)品之一。干法壓型工藝的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)配煤調(diào)孔目的,使最終活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和吸附性能被有目的地“設(shè)計(jì)”,從而制得多用途型或?qū)S眯?a href="http://m.zheiniang.cn/chanpin/335.html" target="_self" title="煤質(zhì)活性炭">煤質(zhì)活性炭產(chǎn)品。干法壓型活性炭制造是國(guó)內(nèi)活性炭領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),目前國(guó)際上通用的干法壓型活性炭的制造方法按工序可總結(jié)如下。
1、原料準(zhǔn)備工序
(1)原煤的選擇及質(zhì)量控制
所有的煤種都可用來(lái)制造干法壓型活性炭產(chǎn)品,但很少采用單一煤種為原料制造干法壓型活性炭,從可查閱到的資料來(lái)看,目前世界上僅有美國(guó)卡爾岡和日本三菱化學(xué)兩家公司采用單一煤種(不加別的含碳原料)制造壓塊炭,前者采用匹茲堡粘煤(相當(dāng)于中國(guó)的1/3焦煤和焦煤之間的過(guò)渡煤種),后者采用新西蘭粘煤或越南鴻基煙煤為原料。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究表明,雖然用煙煤系列中的有些單一煤種可以制成壓塊炭,但試樣的綜合性能一般都不是太好,所以國(guó)內(nèi)壓塊/壓片炭生產(chǎn)線多采取配煤法來(lái)制造有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的活性炭產(chǎn)品,所使用的煤種數(shù)量,少則兩種,多則三種甚至四種。
當(dāng)采用無(wú)煙煤、褐煤或泥煤用作干法壓型活性炭的制造原料之一時(shí),一般均需分析其水分、灰分和揮發(fā)分三項(xiàng)指標(biāo),做為后繼工序的指導(dǎo);當(dāng)采用煙煤為制造原料時(shí),除需分析上述三項(xiàng)指標(biāo)之外,還需分析其CSN、GRI甚至膠質(zhì)層特性指數(shù)Y和X(只有當(dāng)CSN和GRI都不為零時(shí),才進(jìn)行測(cè)定),以初步確定該煤種的配入量及配入比例。
(2)固體含碳粘合劑的選擇及質(zhì)量控制
為了提高干粉壓型炭的機(jī)械性能,一般均需在原煤中配入一定比例的固體含碳粘合劑,目前多采用石油系瀝青或煤系瀝青。煤瀝青有三種:中溫煤瀝青、高溫煤瀝青和改質(zhì)煤瀝青。
(3)制粉
將所有選出的原煤按既定比例混合后破碎至粒度小于2mm,將既定比例的煤瀝青摻入混合煤中,磨制成細(xì)度適當(dāng)?shù)幕旌戏垠w,備用。
2、輥壓成型及粗破碎、篩選工序
上述制好的混合粉體均勻加入對(duì)輥式壓型機(jī)的進(jìn)料系統(tǒng)中,于一定的輥壓下成型為塊狀、片狀、棒狀或丸狀型料,調(diào)整進(jìn)料速度和輥壓、輥速,使壓型料均勻、致密地制造出來(lái)。型料的機(jī)械抗碎裂強(qiáng)度用來(lái)表征成型工序的工藝是否適當(dāng),具體檢測(cè)方法是:從距地面2米高度處使型料自由跌落,收集碎裂后的型料,用2.0mm分樣篩篩選,當(dāng)<2mm的碎料量不超過(guò)供測(cè)試用型料塊總重的20%時(shí),可認(rèn)為工藝是適當(dāng)?shù)摹?/p>
型料用輥式或棒攪式破碎機(jī)粗破碎,并篩選出粒徑2~10mm,最好是4~10mm的破碎型料進(jìn)入后繼工序。細(xì)小的破碎型料返回工序再次磨粉,返回料的比例應(yīng)不超過(guò)總物料的40%,可根據(jù)返回料比例判定破碎裝置的工藝參數(shù)是否適當(dāng)。
當(dāng)輥壓成型機(jī)的模具為壓丸狀,且粒徑為4~15mm時(shí),壓丸型料可不經(jīng)破碎,篩去粉料后直接進(jìn)入后繼工序進(jìn)行處理。
3、炭化工序和活化工序
控制方法與原煤直接破碎炭相同。
4、其它相關(guān)問(wèn)題
(1)強(qiáng)制性預(yù)先氧化處理對(duì)干法壓型活性炭最終性能的影響。當(dāng)采用煙煤,尤其是具膨脹性和強(qiáng)結(jié)焦性的煙煤為主要原料時(shí),一般均需在炭化工序之前加入強(qiáng)制氧化工序?qū)盒土线M(jìn)行預(yù)先處理,以降低其膨脹性和結(jié)焦性。大量研究結(jié)果表明,即使采用的煙煤原料不具強(qiáng)膨脹性和結(jié)焦性時(shí),預(yù)先氧化處理亦是有利的,不僅可使最終活性炭的吸附性能提高5~15%,還可使活化速率提高,單位時(shí)間的產(chǎn)品得率可提高8~12%。也就是說(shuō),預(yù)先氧化可在短時(shí)間內(nèi)低成本、高得率地制得更高性能的煙煤為主原料型干法壓型活性炭產(chǎn)品。
(2)各工序副產(chǎn)的粉狀物料的再利用問(wèn)題。在干粉壓型炭制造過(guò)程的中間環(huán)節(jié)如氧化工序和炭化工序會(huì)不可避免地產(chǎn)生大量的粉狀物料,由于這些粉料已經(jīng)經(jīng)受了一定的熱處理過(guò)程,與原煤性能產(chǎn)生了很大的差距,故這些粉狀物料的處理一直是令活性炭行業(yè)頭疼的難題。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明,氧化和炭化工序產(chǎn)生的粉料可用作柱狀活性炭的配料,由于這些粉料一般系由煙煤產(chǎn)生的,物性介于標(biāo)準(zhǔn)煙煤和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)煙煤之間,孔結(jié)構(gòu)性能則與煙煤相似,故用作柱狀炭的配合原料時(shí),可生產(chǎn)出具一定粗微孔和細(xì)中孔的特種柱狀炭產(chǎn)品。