煤基活性炭制备材料.pptx

煤基活性炭制备简介 2015.08 1.活性炭简介 活性炭是以各种含碳材料为原料，经过适当的工艺过程生产的碳基吸附材料。由于其巨大的比表面积，优良的吸附性能和稳定的物理化学性质，因此在工业、农业、军事防护和人们日常生活的许多领域被广泛应用于脱色精制、水处理、饮用水深度净化、气体分离精制、空气净化、有毒有害气体脱除、催化剂和催化剂载体等方面，并且随着经济的不断发展和人们生活水平的逐步提高其应用领域和使用量稳步增长。 2 2.制备活性炭的原料及产业布局 煤基：山西（大同和太原周边地区，大同烟煤为原料，原煤破 碎活性炭、压块破碎活性炭及粉碳，用于水处理和液体 净化） 宁夏（宁夏北部地区，太西无烟煤为原料，柱状活性炭， 用于气体净化和水净化） 新疆（米东地区，神华集团，压块破碎活性炭等多种） 果壳：河北为主 木质：福建、江西、浙江南部、东北地区 3 3.煤基活性炭制备 煤基活性炭是以特定的煤种或配煤为原料，经过炭化及活化制成的具有发达孔隙结构、良好的化学稳定性和机械强度的炭质吸附材料。 制备工序： 分类：按照工艺流程，可分为 原煤破碎活性炭 成型活性碳（柱状活性炭、柱状破碎活性炭、压块破碎活性炭） 粉状活性炭 活化方法：气体活化法（物理活化法）、化学药品活化法（ZnCl 等）、化学物理活化法 4 应用领域 用 途 制糖 葡萄糖、饴糖、蔗糖脱色、去蛋白胶质 制药 原料药、中间体的脱色精制，口服炭片 食品 味精的半成品脱色、酒类的脱色、去杂味，果汁饮料等脱色、去杂质 油脂 植物油、动物油、甘油、鱼油等脱色，防止油脂变质 炼油 石油及其它矿物油的精制，石油化工产品精制 冶金 提取黄金，分离提取稀有元素；湿法镍冶炼去除铜、铅、锌杂质，作浮选剂 水处理 工业和生活废水净化，饮用水净化、灭菌水的制取，电子工业高纯水的制取 有机酸 胱氨酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸等脱色 无机物 无机酸、碱、盐的脱色精制，从海水中提取钠 化学分析 色层分离，化学试剂 废液回收 回收贵金属、油脂、有机溶剂 溶剂回收 凡使用有机溶剂的场合，用活性炭均可有效回收利用 空气净化 生化、制药、半导体工业净化空气，地下工程及一般室内空气净化 脱硫 合成气或天然气中脱除H2S或有机硫 催化剂 氯乙烯、醋酸乙烯合成、氢化、歧化，合成甲醇、光气等 空气分离 富氧、富氮空气分离 烟气脱硫 脱除火力电厂、钢铁厂等烟气中的SO2、NOx、Hg等 军事 防毒面具填充，制防护衣 日常生活 食品保鲜，家庭净水器，香烟过滤嘴 5 3.1备煤工序 破碎： 用于压块破碎活性炭和柱状活性炭生产：计量原料煤经破碎、磨粉后，送往成型工序进行成型处理； 用于原煤破碎活性炭生产：原料煤被破碎至合格粒度后送往炭化工序进行炭化。 磨粉：为成型造粒做准备，磨粉工序的要求应该是在工业条件允许的情况下尽可能把原料煤磨得细一些，这样可以使原料均匀，增大煤粉的外表面积，捏合时在水和粘结剂的存在下产生界面化学凝聚，易于成型和提高产品强度。 6 3.2成型工序 用于进行压块活性炭生产的原料煤粉要被压成块状后破碎再送往炭化工序进行炭化；用于柱状活性炭生产的原料煤粉与粘结剂、水捏合均匀后被挤压成条状，再经风干后送往炭化工序进行炭化。 压块：将原料煤粉加入压块成型机的成型模具内，在高压条件下，通过煤中的粘结性组分的粘结力、煤分子之间的吸引力及煤中的粘结性组分在高压条件下发生的热缩聚，将物料压成具有一定强度的块状或片状颗粒。由于压块成型机压出的块状或片状颗粒粒度较大，因此还需要通过破碎筛分（大块返回破碎，筛下物返回压块机）制成符合粒度工艺要求的不定形颗粒。 7 捏合：将一种或两种煤粉与一定数量的粘结剂和水（采用催化活化法时则同时添加一定数量的催化剂）在一定温度下进行充分混合并搅拌一定时间，使加入的粘结剂和水与煤粉经过充分的浸润、渗透和分散均匀，煤粉在粘结剂和水的存在下产生界面化学凝聚成膏状物料，具有挤压变形的可塑性，易于成型和提高产品强度。 挤条：将捏合好的煤膏送入成型机，使物料在高压下通过一定规格的模具，煤膏在高压下发生复杂的弹性与塑性变形，最终成条状被挤出。 8 风干：刚成型好的炭条由于温度较高，并含有一定的水份，质地柔软，强度较差，所以必须通过一定时间的自然风干使存在于物料内部的水份扩散到物料表面并被蒸发除去，同时物料被冷却至常温。物料在风干过程中由于水份的除去、物料的冷缩及物料内部的界面化学凝聚，使得物料内部结构致密化，从而达到炭条硬化并提高强度的目的，使物料在运输储存及炭化时不发生碎裂和粉化