贵州煤制活性炭工艺及其活化过程动力学Study on preparation of activated carbon from Guizhou coal and kinetics of activation processes
连明磊1,秦凤萍2,吴代金1,霍霞3,陈富松1,宋荣福1
摘要(Abstract):
设计煤制活性炭的工艺流程,以探索贵州典型煤种制活性炭的可行性。以贵州无烟煤、烟煤及二者混合物为原料,经除灰、炭化后以水蒸汽为活化剂进行活化制活性炭,考察了活化温度、活化时间、水蒸汽流量及水蒸汽压力对活性炭亚甲蓝吸附值的影响,发现所制备活性炭的亚甲蓝吸附值随各因素的变化均存在极大值点,从而确定了适宜的活化条件,无烟煤、烟煤、混合煤所制活性炭的最大亚甲蓝吸附值分别为209、159、223 mg×g-1,比表面积分别为1 121.37、908.58、1 342.88 m2×g-1,优于其他活性炭。实验结果也表明:贵州煤制活性炭存在协同效应,混合煤基活性炭具有最好的亚甲蓝吸附性能,且制备条件比单一煤基活性炭更加缓和。基于吸附理论建立了活化过程动力学,回归得到活化过程的速率参数;扫描电子显微镜(SEM)显示,混合煤基活性炭比单一煤基活性炭更加疏松,孔隙更加发达。
关键词(KeyWords): 贵州煤;活性炭;混合煤;协同效应;活化动力学
基金项目(Foundation): 贵州省科学技术联合基金重点资助项目(黔科合LH字[2014]7446号);贵州省煤炭洁净加工与转化利用创新群体资助项目(黔教合KY字[2020]027);贵州省煤炭洁净利用重点实验室资助项目(黔科合平台人才[2020]2001);贵州省教育创新群体重大研究资助项目(黔教合KY字[2017]054);六盘水市科技计划资助项目(52020-2018-04-01)。
作者(Author): 连明磊1,秦凤萍2,吴代金1,霍霞3,陈富松1,宋荣福1
DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2021.01.012