多聯(lián)產(chǎn)煤焦油瀝青制備球形活性炭的研究.pdf

1、為了解決煤炭高效清潔利用問題，浙江大學(xué)提出了基于循環(huán)流化床煤熱解熱、電、氣、焦油多聯(lián)產(chǎn)綜合利用方案，該方案將煤的中溫?zé)峤夂腿紵袡C(jī)結(jié)合，有著較高的焦油產(chǎn)率，其中煤焦油中瀝青的含量約占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的50％，解決瀝青的利用問題，將極大地完善煤炭多聯(lián)產(chǎn)的產(chǎn)物利用，提高多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，提高附加值。本文探索了幾種利用煤焦油瀝青制備球形活性炭的工藝方案，并成功制備出了比表面積較大、形貌較好的球形活性炭。
　　本文釆用的原材料是從1MW彭某炭

2、多聯(lián)產(chǎn)實驗系統(tǒng)基于煙煤的典型試驗工況條件下得到的原始瀝青，限于瀝青加工過程的條件限制，本次中試工況得到的瀝青具有高軟化點和高氧化程度的特點。加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30^的萘?xí)r，原始瀝青的軟化點降至110℃。但中試得到的原始瀝青高氧化程度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.43%高灰分含量，嚴(yán)重阻礙了其團(tuán)聚性能，使之不易成球。而類似的低灰分高溫瀝青在加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的萘后，軟化點降至71.1℃，在水基懸浮液中具有較好的成球性能。
　　借鑒瀝青焦制備納米炭粉的

3、方法，本文提出了直接利用硝硫混酸氧化制備水性中間相瀝青，再由水性中間相瀝青制備納米球形活性炭的工藝思路。實驗證明，該方法在混酸反應(yīng)過程中，能有效地脫除瀝青中的大部分灰分，為高灰分的瀝青利用提供了一種可行方案。最終成功制備出粒徑約200nm，比表面積約1500m2/8的球形活性炭。
　　同時，本文釆用商業(yè)瀝青球作為原料，創(chuàng)新性地提出了甲苯浸潰法制備球形活性炭的工藝。一方面，商業(yè)瀝青球已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)，為球狀活性炭的大規(guī)模生產(chǎn)試驗

4、提供了保障；另一方面，實驗證明，甲苯浸潰能有效地提高氧化效率，提高瀝青球的熱固性，成功制備出中孔比較大的球形活性炭。針對該工藝，本文研究了甲苯浸潰瀝青球的機(jī)理，對浸潰時間、浸潰量進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。針對實驗確定的工藝參數(shù)，估算了生產(chǎn)量為3500t/a球形活性炭的工藝經(jīng)濟(jì)性，結(jié)果表明其經(jīng)濟(jì)性較好。
　　同時，本文對球形活性炭的應(yīng)用進(jìn)行了一定初探，評價了球形活性炭應(yīng)用于二氧化碳吸附，有機(jī)物蒸氣（苯、甲苯〕吸附凈化方面的吸附能力。實驗證