榆林长焰煤制备活性炭试验研究

摘要

为优化煤基活性炭制备工艺参数,以陕北榆林原煤制备活性炭,设计搭建了制备活性炭的炭化、活化试验装置,开展了影响活性炭吸附性能的因素试验,采用正交试验方法分别对炭化过程和活化过程进行试验,以化工废水COD去除能力作为主要评价手段确定最优工艺参数,并对最优工艺参数制备的活性炭进行BET和SEM的表征分析,查找影响COD去除能力的主要因素.结果表明:以红柳林原煤为原料,通过炭化活化工序制备活性炭,原煤炭化工艺因素的影响程度依次为炭化温度、升温速率、炭化停留时间,最佳炭化工艺参数为炭化温度600℃、升温速率2 ℃/min、炭化时间30 min,该条件下炭化料的碘吸附值为135.66 mg/g;说明原煤经炭化后,炭化料有初步的吸附能力和孔隙结构,有利于进一步活化成活性炭;炭化料活化工艺因素的影响程度依次为活化温度、活化时间、蒸汽通入速率,最佳活化工艺参数为活化温度850℃、活化时间3 h、蒸汽通入速率15 L/min;所制备的活性炭COD去除率最高为70.97％,能有效处理某化工废水;活性炭的比表面积为671.50 m2/g,同时存在数量相当的微孔和中孔,微孔孔径分布以0.7 nm为主,中孔孔径分布以5-20nmn为主.研究表明,通过优化工艺参数可以利用榆林当地煤加工生产中孔发达的活性炭,其对化工废水COD具有较强的去除能力.