神府型煤半焦二氧化碳-水蒸氣催化活化研究.pdf

1、神府煤低溫?zé)峤馐菍崿F(xiàn)其分質(zhì)利用的重要技術(shù)途徑。目前，無論是蘭炭工業(yè)生產(chǎn)中半焦的清潔轉(zhuǎn)化，還是煤催化熱解-活化耦合新工藝中半焦的催化活化（部分氣化），均涉及半焦的高附加值利用技術(shù)以及相關(guān)理論研究的突破。高性能活性炭或以活性炭為載體的工業(yè)催化劑具有良好的應(yīng)用發(fā)展前景。因此，本文以神府型煤低溫催化熱解半焦為原料，采用二氧化碳和水蒸氣為活化劑，研究神府半焦催化活化反應(yīng)過程，探討制備煤基活性炭材料的新方法，為神府煤及其半焦高附加值分質(zhì)利用提供重要

2、技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
　　本文在固定床反應(yīng)器上，結(jié)合活性炭的碘值和亞甲基藍值測定、低溫氮吸附、掃描電鏡、X射線衍射等分析，以及氣體產(chǎn)物組成的氣相色譜分析結(jié)果，系統(tǒng)研究了活化工藝條件、活化劑中二氧化碳與水蒸氣比例、負載鐵/鉬單金屬催化劑等因素對活性炭性能和氣體產(chǎn)物分布的影響規(guī)律。
　　在CO2氣氛下，分別考查了活化溫度、活化時間、CO2流量等因素對活性炭產(chǎn)率、吸附性能以及氣體產(chǎn)物組成分布的影響。研究結(jié)果表明：在活化溫度850℃

3、、活化時間120min、CO2流量500ml/min條件下，制備的活性炭碘吸附值783mg/g、亞甲基藍吸附值70mg/g、BET比表面積585m2/g；氣體產(chǎn)物中H2產(chǎn)量2.37mmol/g，CH4產(chǎn)量2.04mmol/g，CO產(chǎn)量25.60mmol/g。
　　采用CO2與H2O（g）混合氣體作為活化劑，在活化溫度850℃、活化時間120min、活化劑流量500ml/min下，研究了CO2/H2O體積比對活性炭性能及氣體產(chǎn)物組成

4、分布的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CO2/H2O體積比為7:3時，活性炭性能有顯著提高，碘吸附值896mg/g、亞甲基藍吸附值83mg/g、BET比表面積835m2/g；氣體產(chǎn)物中H2產(chǎn)量46.71mmol/g，CH4產(chǎn)量7.14mmol/g，CO產(chǎn)量57.37mmol/g。
　　通過機械混合法將負載型鐵基催化劑6％Fe/Al2O3-SiO2和負載型鉬基催化劑10%Mo/Al2O3-SiO2于型煤成型前按不同比例添加后進行熱解，得到負載不同

5、比例鐵、鉬催化劑的半焦。在活化溫度850℃、活化時間120min、CO2/H2O體積比為7:3條件下，研究了催化劑種類及其添加量對活性炭性能及氣體產(chǎn)物分布的影響。結(jié)果表明：負載型鐵基、鉬基催化劑添加量為8%時，活性炭的碘吸附值最高，分別為813mg/g和784mg/g；亞甲基藍吸附值也最高，分別為148mg/g和119mg/g；總產(chǎn)氣量分別為394mmol/g和335mmol/g，其中H2產(chǎn)量分別為90.32mmol/g和77.02mm