煤質(zhì)壓塊活性炭生產(chǎn)技術(shù)研究

時間:2022-01-08 10:02:23

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煤質(zhì)壓塊活性炭生產(chǎn)技術(shù)研究

摘要:煤質(zhì)壓塊活性炭和傳統(tǒng)活性炭相比具有吸附性能良好、孔隙結(jié)構(gòu)可調(diào)整、孔徑分布均勻、產(chǎn)品附加值和社會經(jīng)濟效益良好的特點。但是煤質(zhì)壓塊活性炭的強度低、使用漂浮率較高,針對這個問題,結(jié)合影響煤質(zhì)壓塊活性炭生產(chǎn)的因素,就煤質(zhì)壓塊活性炭生產(chǎn)技術(shù)問題展開探究。

關(guān)鍵詞:煤質(zhì)壓塊活性炭;生產(chǎn)工藝;應(yīng)用研究

活性炭是一種用途十分廣泛的多孔吸附材料,從實際應(yīng)用情況來看,活性炭的種類繁多,且各個類型活性炭的制備工藝差別大。煤質(zhì)活性炭作為活性炭的一個重要組成,在社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展下得到了各國相關(guān)學(xué)者的深入研究。煤質(zhì)壓塊活性炭的生產(chǎn)一般包含原煤直接活化法和將煤破碎制粉加入一定比例粘結(jié)劑的制作方法。制備成功的煤質(zhì)塊活性炭具有社會經(jīng)濟效益高、環(huán)境污染少、成本低廉的優(yōu)勢。為此,文章結(jié)合實際就煤質(zhì)壓塊活性炭生產(chǎn)技術(shù)進行探究。

1壓塊成型技術(shù)概述

壓塊成型技術(shù)主要是指將細小的固體粉狀物料經(jīng)過壓制形成外形相同,但是形成的粉狀顆粒較大。在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展支持下,各類新材料、新工藝等不斷出現(xiàn),壓塊技術(shù)在社會生產(chǎn)越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。比如壓塊技術(shù)在冶金企業(yè)的應(yīng)用能夠回收煉鋼廠的粉塵、金屬廢料等粉狀物料,在壓塊技術(shù)的作用下能夠?qū)⑽锪蠅褐瞥汕蝮w的形狀重新回爐冶煉,由此減少廢棄物的出現(xiàn),節(jié)省資源。煤質(zhì)壓塊活性炭技術(shù)和傳統(tǒng)的活性炭工藝相比,對產(chǎn)品的吸附容量更大,脫除效率更高,加上在水中不會漂浮,可以用于液相吸附中。煤質(zhì)壓塊活性炭在制備的過程中會使用較少的粘接劑,由此減少了活性炭生產(chǎn)對周圍環(huán)境的污染和破壞。

2原煤對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

從實際操作情況來看,生產(chǎn)活性炭的材料的應(yīng)用指標不同,不同煤指標下生產(chǎn)出的煤炭質(zhì)量也不同。因此,怎樣利用現(xiàn)有的資源生產(chǎn)出符合客戶需求的活性炭,實現(xiàn)對煤資源的合理高效利用成為相關(guān)人員需要思考和解決的問題。某煤炭生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)壓塊活性炭的時候,伴隨配煤比例的變化,最終生產(chǎn)出的活性炭質(zhì)量也不同,活性炭生產(chǎn)原材料指標具體情況如表1所示。

3粘結(jié)劑對壓塊強度的影響

在保持壓塊料中黑山煤成分在60%,康煤在35%含量不變的情況下,在其中增加粘結(jié)劑來控制瀝青的用量,使其用量從5%到10%發(fā)生轉(zhuǎn)變。配制完成之后放置在干燥箱中進行預(yù)熱處理,并應(yīng)用萬能材料試驗機在30MPa的壓力下開展壓塊試驗,每個樣品的測試需要反復(fù)進行三次,具體的壓出強度情況如表2所示。從表2可以看出,隨著粘結(jié)劑用量的不斷增加,壓塊成型料的強度也會得到提升,但是在粘結(jié)劑過度使用的情況下會無形中增加成本,導(dǎo)致產(chǎn)品的收率不高,為此,需要相關(guān)人員結(jié)合實際將粘結(jié)劑的用量控制在10%的范圍內(nèi)。

4煤配比對壓塊強度的影響

在保持煤瀝青含量為10%的情況下,結(jié)合實際情況適當(dāng)?shù)卦黾訅簤K中草垛溝煤的含量,將草垛溝煤的含量從40%逐漸增加到60%的比重,府谷煤從50%的比重降低到10%,之后開展壓塊試驗操作并測試壓塊的強度。經(jīng)過測試分析發(fā)現(xiàn),在同樣的壓力作用下,伴隨草垛溝煤配比的增大,壓塊的強度也會相應(yīng)的增強,但是最好的配比是60%的草垛溝煤和30%的府谷煤。

5成型方式對產(chǎn)品質(zhì)量的影響

壓塊成型方式具體分為壓塊和壓片兩種,不同的成型方式對成型料、炭化料以及活化料的影響是不同的。壓塊和壓片兩種成型方式情況具體如表3所示。結(jié)合表3數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),在同樣的配煤條件下,不同成型方式的測試結(jié)果不同,具體表現(xiàn)在以下兩個方面:第一,成型方式對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。壓塊方式和壓片方式相比,對成品的強度、裝填密度指標所產(chǎn)生的影響是不同的。根據(jù)表3的數(shù)據(jù)信息可以發(fā)現(xiàn),強度對成型和炭化時期的影響不大。但是在后續(xù)操作的過程中,這種影響將會變得更加明顯,炭化料的裝填密度也會出現(xiàn)較大的變化,壓塊方式比壓片方式的應(yīng)用操作更加靈活。第二,成型方式對產(chǎn)品得率產(chǎn)生的影響。壓塊和壓片在采用不同模具之后最終所塑造的成型料形狀是不同的。受模具使用不同的影響,在壓塊的方式作用下,模板往往是向內(nèi)部凹陷的,壓力在整個成料的過程中是受力不均的,由此出現(xiàn)的廢面也會增多。之后如果經(jīng)歷破碎施工工序,那么產(chǎn)品的獲得率也會降低。

6煤質(zhì)壓塊活性炭生產(chǎn)技術(shù)工藝的未來發(fā)展分析

6.1我國和發(fā)達國家活性炭生產(chǎn)工藝技術(shù)差距分析。美國公司應(yīng)用預(yù)氧化技術(shù)生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)活性炭,而我國內(nèi)地工廠以當(dāng)?shù)孛簽樵仙a(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量要比國內(nèi)其他廠家產(chǎn)品質(zhì)量高很多,由此充分證明了產(chǎn)品預(yù)氧化技術(shù)的應(yīng)用是十分有限的。從實際應(yīng)用情況來看,預(yù)氧化技術(shù)的使用是壓塊活性炭生產(chǎn)操作的核心技術(shù)形式,在經(jīng)過國內(nèi)外企業(yè)的調(diào)查研究之后取得了理想的應(yīng)用成果。6.2壓塊工藝在活性炭生產(chǎn)中的應(yīng)用在短期得到普及。壓塊的使用具有可配煤的特點,在使用的過程中突破了原有煤炭特性對產(chǎn)品性能的制約,且在加工使用的過程中還能夠額外在其中添加化工原料,生產(chǎn)收益率較高,被多個化工廠應(yīng)用。但是這種工藝在實際應(yīng)用中仍然存在自動化水平低、生產(chǎn)能力小、產(chǎn)品性能有待提升的問題。6.3活化設(shè)備的應(yīng)用開始朝著大型化、自動化方向發(fā)展。從當(dāng)前應(yīng)用情況來看,我國活性炭生產(chǎn)活化設(shè)備和國外發(fā)達國家的設(shè)備相比仍然存在較大的差異,突出表現(xiàn)為國外大多使用的是多段爐,這種多段爐的使用具有機械化、自動化程度高的特點。國內(nèi)煤基活性炭生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用的設(shè)備主要是活化設(shè)備,這種設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢是在正常生產(chǎn)操作的時候往往需要外界熱源,活化時候所產(chǎn)生的水煤氣通過燃燒也能夠基本保持自身的熱平衡。這類設(shè)備在使用的時候不僅耗能低,而且還能夠同時出現(xiàn)多個原料品種的活性炭,方便施工人員的控制,確保操作性能穩(wěn)定、可靠。

7結(jié)束語

綜上所述,媒質(zhì)壓塊活性炭成型適合采用壓片的方式,在使用壓片成型方式之后不僅提升了成型料的質(zhì)量,而且還能夠在一定程度上降低生產(chǎn)成本。煤基活性炭生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用的過程中不適合添加煤瀝青,需要格外注意一些有毒有害物質(zhì)對生產(chǎn)操作的不利影響。

參考文獻

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作者:郭俊春 單位:大同煤業(yè)金鼎活性炭有限公司