制备煤焦油渣基活性炭活化过程分析

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• 作者：高磊董发勤代群威
• 会议时间：2014-10-01
• 关键词：活性炭 ; 物理化学活化法 ; 活化能值 ; 煤焦油渣
• 作者单位：高磊(固体废物处理与资源化省部共建教育部重点实验室,西南科技大学,绵阳621010;干旱区绿洲与生态环境污染修复实验室,中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐830011)董发勤,代群威(干旱区绿洲与生态环境污染修复实验室,中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐830011)
• 母体文献：2014年全国矿物科学与工程学术会议论文集
• 会议名称：2014年全国矿物科学与工程学术会议
• 会议地点：南京
• 主办单位：中国矿物岩石地球化学学会
• 语种：chi
• 分类号：TQ5;TP2

摘要

煤焦油渣是以低品位煤为原料焦化生产过程中产生的工业固体废弃物,以煤焦油渣作为煤质材料,在无氧条件下,通常主要有CO2,CO,CH4,H2,C2H4以及H2S、N2等,热分解之后剩下的固体物质称为活性炭.其制备活性炭的过程主要完成低温的炭化和高温活化。本研究采用物理化学活化法,磷酸为活化剂探讨研究煤焦油渣制备活性炭炭化和活化阶段的活化能变化,借助同步热力学分析曲线模拟煤焦油渣制备活性炭炭化和活化阶段活化能变化及活化能值,为活性炭制备不同原料活化条件理工理论参考。磷酸活化剂的加入明显可以降低煤焦油渣制备活性炭炭活化能,这是由于磷酸活化剂与煤焦油渣混合后,一方面起到脱氢氧化加速煤焦油渣中H,N,O,S等元素以小分子气体形式的释放,一方面磷酸进入形成的孔道中稳定活性炭孔结构分布,同时煤焦油渣主要为芳环结构有机物,磷酸的进入会起到架层扩孔作用,这些作用会使达到活化能点的温度降低,同时减少活化所需时间。表明:磷酸作为活化剂时,煤焦油渣制备活性炭在400℃~800℃ 温度范围内反应炭化能为-7.31 kJ/mol,在800℃~1000℃温度范围内反应活化能为1.38 kJ/mol,而不加添加剂时,500℃~900℃、900℃~1200℃温度范围其炭活化能分别为2.47 kJ/mol、4.98 kJ/mol。