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颗粒活性炭具有强度高、无粉尘污染且容易再生等优点,在蔗糖精制领域受到了广泛关注。本研究以宁夏灵武煤为主要原料,添加一定比例的贵州贫煤、蔗渣和添加剂,经过压条、炭化和水蒸气活化得到活性炭。实验中采用正交试验,研究了糖液脱色颗粒活性炭的最佳制备工艺条件,同时研究了配煤种类、配煤比例以及两种添加剂对脱色颗粒活性炭A法焦糖脱色率和强度的影响。实验结果表明:当宁夏灵武煤与贵州贫煤的比例8:2,蔗渣比例20%,添加剂A比例8%,添加剂B比例1.5%,炭化温度550℃,活化温度930℃,烧失率70%时,所制得的活性炭性能最佳。其焦糖脱色率为97.44%、强度为37.43%(烧失率为71.74%)。研究发现,贵州贫煤的添加量不超过煤总量的40%,添加剂A添加比例为5%-8%,添加剂B添加比例不超过1.5%,有利于制备脱色效果较好且强度较高的活性炭。粘结性烟煤如焦煤的添加,虽能提高活性炭强度,但不利于活性炭脱色性能的提高。采用氮气吸附法和压汞法分别对活性炭孔隙结构进行了研究。由氮气吸附法数据分析得出:活性炭焦糖脱色率与其比表面积、总孔容无明显线性关系,但与孔径分布有很大相关性。所制备活性炭样品的孔径基本集中在0.6-1.4nm的微孔范围和2.8-4nm的中孔范围。活性炭焦糖脱色率与孔径在0.61-0.79nm之间的孔容有明显的线性负相关性,R2值达到了0.782;当孔径大于1.42nm后,开始转为正相关。减少孔径在0.61-0.79nm之间的孔隙,使其不断向大于1.42nm的微孔、中孔发育,有利于制备脱色效果较好的活性炭。由压汞法数据分析得出:活性炭的总孔容越大,孔隙率越高,越有利于活性炭焦糖脱色率的提高。所制备活性炭的孔大多集中在1-4μm、70-170μm的大孔范围。焦糖脱色率较好的活性炭,其平均孔径分布在3μm左右,大孔孔径太大不利于活性炭焦糖脱色率指标。活性炭在2-18μm范围内孔隙的增多有利于提高活性炭A法焦糖脱色率,且其中2-4μm范围内孔隙的增多,会明显增强活性炭的脱色能力。通过傅里叶变换红外光谱的分析,脱色颗粒活性炭表面含有醇类、酚类、酯类、醌类和羧酸类等含氧化学官能团和苯环结构,还可能含有脂肪族类的基团。随着活性炭焦糖脱色率的提高,活性炭表面官能团的种类不发生明显改变,但活性炭表面含氧官能团的数量及作用会不断增多与加强。