贵州煤制活性炭工艺及其活化过程动力学

连明磊, 秦凤萍, 吴代金, 霍 霞, 陈富松, 宋荣福

贵州煤制活性炭工艺及其活化过程动力学

连明磊1, 秦凤萍2, 吴代金1, 霍 霞3, 陈富松1, 宋荣福1

(1. 六盘水师范学院 化学与材料工程学院, 贵州 六盘水 553004; 2.六盘水师范学院 计划财务处,贵州 六盘水 553004; 3. 六盘水市钟山区环保局, 贵州 六盘水 553001)

设计煤制活性炭的工艺流程，以探索贵州典型煤种制活性炭的可行性。以贵州无烟煤、烟煤及二者混合物为原料，经除灰、炭化后以水蒸汽为活化剂进行活化制活性炭，考察了活化温度、活化时间、水蒸汽流量及水蒸汽压力对活性炭亚甲蓝吸附值的影响，发现所制备活性炭的亚甲蓝吸附值随各因素的变化均存在极大值点，从而确定了适宜的活化条件，无烟煤、烟煤、混合煤所制活性炭的最大亚甲蓝吸附值分别为209、159、223 mg×g-1，比表面积分别为1 121.37、908.58、1 342.88 m2×g-1，优于其他活性炭。实验结果也表明：贵州煤制活性炭存在协同效应，混合煤基活性炭具有最好的亚甲蓝吸附性能，且制备条件比单一煤基活性炭更加缓和。基于吸附理论建立了活化过程动力学，回归得到活化过程的速率参数；扫描电子显微镜（SEM）显示，混合煤基活性炭比单一煤基活性炭更加疏松，孔隙更加发达。

贵州煤；活性炭；混合煤；协同效应；活化动力学

1 前 言

活性炭广泛用于化工、石油、冶金、环境等领域[1-2]。我国生产活性炭的原料以煤炭为主，煤基活性炭产量约占活性炭总产量的70% 以上[3-4]，生产方法分为2类：以酸、碱、盐为活化剂的化学活化和以水蒸汽或CO2为活化剂的物理活化[5]。……