兰炭基活性炭的制备工艺及性能研究

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低变质煤中低温干馏所得的固体产品兰炭在生产、运输和存放过程中会产生大量的粉末,这些粉末具有固定碳高、灰分和挥发分低等优点。本文主要研究了利用兰炭末通过成型、炭化和活化等手段制备活性炭的工艺及技术参数,并对制得的活性炭产品进行了分析表征,以图为兰炭粉末的综合利用开辟一条新路子。研究表明,经过三次预处理的兰炭末与20%的粘结剂混合成型后,采用物理活化法在炭化温度450℃,活化温度900℃,活化时间1.5h,水蒸汽用量50mL/h的条件下可制得性能优良的活性炭产品,收率为34.15%,抗压强度为9.9MPa,碘吸附值为1157.4mg/g,BET比表面积可达到448.70m~2/g。而采用物理化学法经造粒、炭化和液浸改性后活化制出的活性炭产品,收率为45.62%,抗压强度为14.5MPa,碘吸附值为1145.8mg/g,BET比表面积可达到488.75m~2/g。活性炭产品的X射线衍射分析表明,物理活化法制备的活性炭产品石墨化程度、无定形碳含量、微晶结构不规则程度都大于物理化学活化法所制得的产品。孔径分布数据表明,两种方法制备的活性炭孔径均介于中孔直径范围,属于中孔发达的活性炭,但物理化学活化法制备的活性炭产品孔径更小一些。FT-IR分析表明,两种方法制备的活性炭产品中均存在对吸附性能有重要影响的羟基、羧基等官能团,但物理化学活化法制备的活性炭产品中自由羟基数减少,不饱和官能团增加。
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