煤半焦催化活化制备多孔活性炭
刘 洋,张香兰,王启宝,史红霞
(中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083)
摘 要:综述了煤半焦催化活化用催化剂的研究进展,介绍了碱金属、碱土金属、铁、镍及其它催化剂的催化机理;论述了不同催化剂对多孔活性炭孔隙结构的影响;提出了催化剂的加入方法及选择方法。
关键词:煤半焦;催化活化;催化剂;多孔活性炭
中图分类号:TQ424.1 文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2005)06-0032-04
收稿日期:2005-06-21
作者简介:刘 洋(1980—),男,河南淮阳人,中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院矿物加工工程03级在读硕士研究生,主要研究方向:煤基炭素材料制备,废气净化等。
以煤为原料制备的煤基多孔活性炭广泛应用于水处理和气体吸附等领域,并且随着环保要求
的提高,需求量越来越大。在多孔活性炭的制备过程中,普遍应用物理活化法和化学活化法,但是这两种方法都存在急需解决的问题。气化活化法(物理活化法)所用的活化剂主要为H 2O 和CO 2。但是,在适宜的活化温度下,需要相当长的活化时间才能制备出高吸附性能的多孔活性炭。相关的过程动力学研究表明:活化气体在大孔和中孔中的扩散很快,在微孔系统内的扩散很慢,对于直径小于5 的微孔或其入口,气体的扩散是一种活化过程。在温度低于1000℃和粒度小于2m m 时,多数煤半焦的气化(活化)主要受化学反应控制,粒度对反应动力学的影响很小[1]。但是,绝大多数制备多孔活性炭时的活化温度都低于1000℃。即使在研究活化条件时,活化温度的上限值也仅为950℃,一般取900℃,最佳温度在750～850℃之间。这样就存在一个活化温度与活化时间的矛盾。而解决这一问题的方法只有催化活化,即降低活化过程中化学反应的活化能,提高活化反应速度,降低活化的温度和时间。
化学活化法存在的问题,在很大程度上并不是由于活化本身而是由活化工艺造成的。化学活化法能够制备出BET 比表面积超过3000m 3/g 的
活性炭,但是活化剂的用量非常大,与炭材料的比例通常在4∶1左右。化学试剂用量大不仅提高了
成本,而且在高温下对设备的腐蚀严重,活化后需要用大量水清洗活性炭,这些废水经过复杂处理工艺后才能达到排放标准,大大提高了活性炭的制备成本。1 催化活化
催化活化法也称为物理化学活化法,就是将化学活化法和气体活化法结合,制造特殊孔隙分布的活性炭材料。首先在原料煤中加入一定量的化学药品(催化剂),然后加工成型,再经过炭化和气体活化作用后制造出具有特殊性能的优质活性炭。
几乎所有金属元素对碳的气化有催化作用,碱金属、碱土金属、过渡金属及稀土金属都曾用作
煤炭气化的催化剂[2]
。从C .A .Mims 提供的煤半焦催化气化用元素周期表中可以看出:对煤半焦-H 2O /CO 2气化反应有强催化作用的主要元素有:碱金属、除铍以外的碱土金属、除钯以外的第八族元素、钛、钼、锑、铊等。对煤半焦-H 2O /CO 2气化反应有弱催化作用的主要元素有:钒、铬、锰、铜、锌、锆、钯、银、铅、铋、铀等。但是,C .A .M ims 对原子序数大于92(铀)的元素未作任何研究。虽然煤半焦催化造孔过程的本质也是煤气化反应,但是适合煤气化的催化剂却未必适合于煤半焦活化的造孔过程。催化气化追求更高的产率,更低的温度,或者提高目的产物的选择性,而半焦活化则追求烧失单位重量的炭,得到最
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煤炭加工与综合利用
COAL P ROCESSING &COMP REH ENSIVE U TILIZAT ION
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大限度的孔体积,或得到特殊分布的孔径结构。两者有共同之处,区别也很明显。
1.1 碱金属的催化活化
碱金属元素的活性很强,用钾、钠的氢氧化物或盐作催化剂,多数情况下因过烧而无法制成活性炭,生产条件控制得好时可生产微孔发达的活性炭,但很难形成中孔活性炭。机理研究表明,钾盐(硝酸钾)在高温下分解为氧化钾或与碳反应生成碳酸钾。碳酸钾的生成,不仅使局部炭烧失,产生孔隙,还会影响周围碳原子电子云的分布,形成活性点。其反应式如下:
4KNO32K2O+5O2+2N2
4KNO32K2O+4NO+3O2
4KNO3+5C2K2CO3+3CO2+2N2
2KNO3+3C K2CO3+CO2+CO+N2
在有水蒸气存在时,还发生如下反应[3]:
K+H2O K-H2O
K-H2O K-O+H2
K-O+C K+CO
另外,钾化合物在高温下与煤中的灰分反应,将二氧化硅和氧化铝等难溶于酸的化合物转变成了易溶于酸的钾霞石和钙硅镁石等化合物。此外,经催化剂处理后,三氧化二铁、氧化钙、氧化镁等的脱除率也明显提高。
碱金属硝酸盐与原料煤的混合物料在炭化过程中,硝酸盐分解释放出氧气,将煤分子上的烷基侧链氧化成二氧化碳、一氧化碳等气体,并在煤的大分子上形成含氧官能团。在煤被氧化的同时,还伴随着煤的热分解。这两种作用均使煤分子的侧链官能团断裂,煤大分子的核也受到不同程度的破坏,从而抑制了煤热解过程中分子的重排,降低了分子的芳香度,在炭化后形成非石墨化炭化料。由于硝酸盐在煤的毛细孔隙内部的氧化作用,使炭化过程中形成的初始孔隙率较高。催化剂能够促使煤分子在低温下就开始分解,这样就减少了一次热解产物在孔隙中的二次热解,从而也就减少了积碳,使孔隙中的阻塞物减少,活化气体的利用率提高。这对于活性炭的扩孔、造孔、提高活化速度都是非常有利的。
在活化过程中,生成的氧化钾和碳酸钾与碳继续反应,钾化合物被还原为金属钾。高温下,金属钾挥发后在煤半焦的孔隙内壁微晶的层片间穿行,撑开芳香层片,使其发生扭曲或变形,使孔隙增大,进一步增强了活化气体的利用率,更重要的是金属钾影响了芳香层片上碳原子的电子云分布,使其成为活性点,易于活化气体反应而造孔。钾原子与煤分子的作用点成为活化反应的反应点,在钾原子移动的方向上,活化反应进行得较快,加速了孔隙的形成。因此,钾元素的存在,使不同方向上的活化反应速度差加大,造孔速度加快,无谓的烧失减少。
采用含钾化合物和硝酸盐为添加剂,在适宜的制备条件下制备出的活性炭具有较高的微孔容积和总孔容积,特别是孔径在1.0～1.5nm的孔较多[4]。
1.2 碱土金属的催化活化
碱土金属催化剂的催化作用比较温和,关于其催化气化与造孔关联的研究还很薄弱。在碱土金属中,钙被较广泛地应用于与煤利用相关的研究中。在高温下,钙的碳酸盐、氢氧化物、氧化物很容易相互转化或者处于一种不稳定的混合物状态。因此,无论最初加入的是哪一种化合物,其催化气化与造孔机理相差不大。
人们提出了各种关于钙催化物理活化理论,其中影响较大的是两步催化和单一催化机理。氧化钙可能通过氧溢流简单地增加了活性点的数量,碳酸根离子在催化剂与碳的界面处还原[2]。氧化钙具有降低煤热解过程中熔聚的特性,可以催化脱烷基和脱氢反应[5],即可以催化炭化。催化气化主要发生在钙-碳界面的活性点并形成孔洞,同时,在金属颗粒发生移动时产生孔道,钙催化剂使C-H2O反应活化能从185kJ/mol降低到164～169kJ/mol[2]。
钙催化物理活化制备活性炭时,结合水蒸气和二氧化碳,使钙催化物理活化的温度范围扩大,既减少了单独使用水蒸气烧结钙催化剂的情况,又避免了单独使用二氧化碳耗能高的问题。在水蒸气的协助下,二氧化碳与钙催化剂作用更为有效,可以制造出更多5～10nm的孔,更有效利用了孔内的碳活性点。
采用钙-水蒸气催化活化时,氧化钙将很快大量的烧结,从而使催化作用不很明显,孔径分布较宽,产品性能较差。但是在活化过程中可适当
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填入惰性物质,尽量减缓中间态氧化物的烧结速度。
用钙系催化剂制备活性炭的缺点:不可否认,钙催化剂的温和催化作用便于在实验室或者大规模生产活性炭的过程中进行控制,而且钙催化剂能够生产出具有特殊孔结构的半焦材料。但是,从现有的关于钙催化剂对活性炭孔隙结构影响的研究中可以看出,钙催化剂是以阻塞微孔并使其发生横向活化的方法来扩展中孔的,显然,这是由于钙的烧结造成的。张香兰[6]的研究表明,通过钙催化法制备的活性炭需酸洗才能使其中孔增加,这很能说明上述观点。另外,由于钙的温和催化活化,使得钙的催化作用较弱,这就需要延长活化时间。而活化时间的延长和钙化合物(主要指CaCO3,Ca(OH)2,CaO)的烧结同时进行,使钙催化剂的颗粒迅速增大和失去活性,尤其是在较高活化温度(如900℃)下更为明显。另外,钙与煤中无机物质的反应(钙的固硫作用)是很重要的问题。在活化温度下,钙和硫能够生成稳定的化合物,而这种化合物只有在1000℃以上才能够分解。这样,加入的钙化合物就生成了另外的稳定化合物,尽管这种反应有利于环境保护并且广泛地用于燃煤固硫,但是却不利于催化反应。
1.3 铁的催化活化作用
在催化的过程中,铁直接参与了反应,而不像碱金属盐那样通过改变焦样表面的能量分布起到催化作用。铁盐的催化作用可以用氧化和还原循环反应来描述[7]:
M O+C f C f(O)+M
M+CO2MO+CO
C f(O)CO+C f
式中:MO———无机盐的氧化状态;
M———无机盐的还原状态。
XRD的实验结果显示[8],铁的氧化态可以如上式所述直接与C反应生成CO。铁的氧化状态是γ-Fe2O3,Fe的还原状态为Fe3C。
研究表明:铁的加入能够在很大程度上改变活性炭的孔隙结构。例如,铁和钙的加入能够提高2～10nm孔隙的孔容[9]。但是,铁一般都是和其它元素一起加入,比如前面的钙以及镍和锌[10]。
1.4 镍的催化活化
在大多数气化气氛中,镍以离散的颗粒催化石墨。在控制气氛的显微研究中观察到随着颗粒与活性炭界面上炭的脱除,在石墨上颗粒形成孔道。在水蒸气气氛中,镍颗粒优先在结晶方向挖孔。因此,镍催化活化是以“炭溶解”模型为基础的。(1)炭溶解在Ni-C界面是快步骤,在界面附近的镍颗粒被炭饱和;(2)炭通过颗粒扩散到气-Ni界面;(3)在这个界面上炭与水蒸气中的氧反应;(4)颗粒由于形成石墨层的缩合而失活。因中孔的大小与焦炭表面观察到的Ni催化剂颗粒大小很相近,负载Ni的煤半焦部分气化后可在焦炭上形成10nm的中孔。
在烟煤和褐煤蒸汽气化过程中,催化剂在不同煤种上的行为不同。烟煤半焦上的Ni颗粒发生熔结且熔结程度大,特别是在负载量大时,熔结情况更剧烈;在褐煤半焦上Ni颗粒增大的速度非常慢。烟煤上Ni催化剂随时间增加而活性下降的一个原因是Ni颗粒发生了熔结[11]。
1.5 其它催化剂的催化作用
除了常用的催化剂,也有人研究用各种各样的金属及其不同的存在状态来制备和应用这些特殊孔隙结构的多孔活性炭。例如,Hisashi等人[12]用稀土金属元素来制备极大孔活性炭并研究这种活性炭对极大分子的吸附。Yoshizaw a等人[13]用乙酰丙酮基铝、钇、氧化钛、锆等有机金属化合物与煤混合制备中孔活性炭。但是,稀土金属和有机金属化合物的价格都远高于前面提到的常见金属,除非稀土金属的提纯方法和有机金属化合物的制备方法有了根本性的进步,否则,这两种方法很难大规模应用于工业生产。
综上所述,金属催化剂的存在能够改变碳与水蒸气及CO2的反应机理,提高活化效率。但是,不同金属催化剂对活性炭孔隙结构的影响是不同的:碱金属催化剂主要能制备出微孔发达的活性炭,而碱土金属和过渡金属则能够制备出中孔和大孔发达的活性炭。
2 催化剂的加入方法
Yoshizaw a等人[13]提到的方法虽然很难大规模应用于工业生产,但是他提出了一个煤与催化剂混合的好方法,即在氩气的保护下,煤和有机金属化合物共同溶于四氢呋喃中。这样,煤和有机
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金属化合物能充分混合,然后通过常温真空闪蒸和100℃真空闪蒸来脱除溶剂———四氢呋喃,再进行炭化和活化。Grazyna 等人[9]
研究的催化剂
负载过程是:分别用浓硝酸和浓硫酸处理原煤样,然后浸泡在乙酸钙溶液中,经冲洗后再浸泡于氯化亚铁溶液中。这样就能克服离子交换过程中,铁离子的交换条件与溶液pH 值的矛盾。
显然,把金属催化剂均匀地负载到煤或者其它原料上是制备多孔活性炭材料的一个非常重要的步骤,特别对于一些易于烧结的物料或者化合物,比如:钙。有人[12]用浸渍的方法,有人[9]用离子交换法,也有人
[13]
用预混法。从中可以看出,
各种方法都有优缺点。因此,在具体制备过程中要综合考虑各种因素,有目的地选择使用合适的混合方法。
3 金属催化剂的选择
综合考虑催化反应速度、反应温度、副反应、应用、价格等各方面的因素,常见的金属及其复合物是煤半焦催化剂的理想选择。二元复合催化剂的选择原则:两种催化剂中的一种是碱金属或者碱土金属,另外一种是副族元素或者第VIII 族元素;两种催化剂中至少一种必须具有强催化作用,即两种弱催化作用的金属不能进行复合。三元及其以上复合催化剂的选择要根据二元催化剂的研究结果而定。也可以借用组合化学的方法,对多种金属催化剂进行配方实验和筛选。同时金属催化剂的选用也要考虑金属对活性炭应用的影响。4 结 论
以煤半焦为原料进行催化活化是很有前途的制备具有特殊孔隙活性炭的方法。研究人员对于不同的催化剂进行了大量的研究,但是对金属复合催化剂的研究显然还处于起步阶段。因此,需要在不同金属复合催化剂、复合催化机理、不同煤种、不同加入方法等方面进一步做大量的研究。
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徐州年产60万t 甲醇项目开工
徐州市年产60万t 甲醇项目于2005年10月底在该市沛县开工建设。该项目总投资20亿元,由海南龙都兴业投资发展有限公司、河南尉州化工有限公司共同投资。一期工程投资3亿元。徐州是江苏省的能源基地,沛县又是徐州市采煤大县,煤炭资源丰富。已探明煤炭储量24亿t ,年产原煤1200万t 。
(钱伯章)
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一、石油焦 （一）石油焦 1、定义 石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质。 2、性质 石油焦是黑色或暗灰色坚硬固体石油产品，带有金属光泽，呈多孔性，是由微小石墨结晶形成粒状、柱状或针状构成的炭体物。石油焦的主要用途是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。石油焦组分是碳氢化合物，含碳90－97%，含氢1.5－8%，还含有氮、氯、硫及重金属化合物。 石油焦是延迟焦化装置的原料油在高温下裂解生产轻质油品时的副产物。石油焦的产量约为原料油的25-30%。其低位发热量约为煤的1.5-2倍，灰分含量不大于0.5%，挥发分约为11%左右，品质接近于无烟煤 3、性状 石油焦的形态随制程、操作条件及进料性质的不同而有所差异。从石油焦工场所生产的石油焦均称为生焦（green cokes），含一些未碳化的碳烃化合物的挥发份，生焦就可当做燃料级的石油焦，如果要做炼铝的阳极或炼钢用的电极，则需再经高温煅烧，使其完成碳化，降低挥发份至最少程度。大部份石油焦工场所生产的焦外观为黑褐色多孔固体不规则块状，此种焦又称为海绵焦（sponge coke）。第二种品质较佳的石油焦叫做针状焦（needle coke）与海绵焦比，由于其具较低的电阻及热膨胀系数，因此更适合做电极。有时另一种坚硬石油焦亦会产生，称之为球状焦（shot coke）。这种焦形如弹丸，表面积少，不易焦化，故用途不多。（二）石油焦加工工艺 石油焦与煅烧焦及石墨电极的价格每吨相差数百元甚至上千元。因此，国内许多企业都在进行石油焦增值加工的工作。 1、生产煅后石油焦 国外的石油焦煅烧过程全部在炼油厂完成,炼油厂生产出的石油焦直接进入煅烧装置进行煅烧。由于我国国内炼油厂没有煅烧装置，炼油厂生产的石油焦廉价出售。目前,我国的石油焦及煤炭的煅烧均在冶金行业进行,如碳素厂、铝厂等。 煅烧焦主要用于生产石墨电极、炭糊制品、金刚沙、食品级磷工业、冶金工业、制电石等。其中应用最广泛的是石墨电极。 煅烧石油焦在国内的销售市场比较看好，它的最大用户是炼铝工业，锻烧石油焦在国外市场销售的前景也很乐观，例如，镇江碳素厂，一次就出口美国20kt煅后焦。普通石油焦与煅后焦的价格每吨相差数百元，煅烧石油焦将是炼油厂提高焦化装置经济效益的一项重要举措，石油焦的后加工可以使石油焦得到极大增值。2、生产石墨电极 镇江焦化煤气公司煅后焦出口到日本，日本再石墨化后，则价格约3500元/t。因此，有必要采取增大石油焦附加值的方法来增效创收，采取对石油焦进行煅烧来提高石油焦的销售价格。吉林炭素厂用大庆和抚顺二厂的针状焦为原料，研制了达到国外同类产品水平的超高功率石墨电极。兰州炭素厂选择国内某种优质石油焦,采用大颗粒配方,加以其它工艺上的措施，研制了高功率石墨电极。如果工艺控制得当，用胜利焦也可以生产石墨电极。高硫石油焦会导致石墨电极龟裂，不适宜做石墨电极。 3、生产活性炭 活性炭是一种优良吸附剂，石油焦制备活性炭产率可达78%，石油焦按550元/t计，生产一吨活性炭仅需704元。以年生产规模1k计，粉末活性炭总产值394.6万元，税后利润92.7万元；以1kt计,颗粒活性炭总产值526.2万元，税后利润122.7万元。建1kt/a石油焦粉末或颗粒活性炭厂，一年可建成投产，其投资分别为172.5万元和230万元。 （三）石油焦生产工艺
活性炭的制作方法 郑州虹阳净水材料有限公司整理 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 高活性光催化的空气净化粉体材料及其制备方法与应用 本发明公开了一种在紫外、可见光和*辐射条件下都具有较好的光催化效果的空气净化粉体材料及其制备方法和应用，空气净化粉体材料为带有掺杂元素的纳米氧化钛包覆*米极性矿物电气石颗粒形成的纳米-*米复合粉体材料，所述掺杂元素为稀土元素或/和过渡元素，其中稀土元素为选自Ce、Pr、La、Sm、Eu、Nd元素的氧化物或硝酸盐中的一种或几种，所述过渡元素为选自Fe、Ag、Co、Cu、Zn元素中的一种或几种。本发明的空气净化材料在紫外、可见光和*波条件下都具有较好的光催化效果，光催化产生的· 含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺 本发明公开了一种含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺，该材料由含活性炭的内核与陶质薄膜层外壳组成。其制备工艺是：在活性炭、膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得内核;在膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得外壳材料，将外壳材料粘合于内核表面，高温烧结，得到球状颗粒复合材料。这种含活性炭的复合材料，表面为多孔状的陶质薄膜层外壳，该结构在确保活性炭吸附性能的同时，提高了材料的耐压性、耐磨性，可防止活性炭碎屑、粉末的掉落;同时，在使用一段时间后，用户可自行对材料进行脱附处理，恢复材料的吸附活性。该颗粒复合材料可应用于有*、有害气体的吸附去除。
一种石油焦制备超级活性炭的方法 申请号：200610057999.9 申请日：2006-03-03 申请(专利权)人中国人民解放军63971部队 地址100083北京市925信箱 发明(设计)人张文峰曹高萍杨裕生 主分类号C01B31/04(2006.01)I 分类号C01B31/04(2006.01)I 公开(公告)号101028923 公开(公告)日2007-09-05 专利代理机构中国人民解放军防化研究院专利服务中心 代理人刘永盛姜燕 (10)授权公告号CN 101028923 B (45)授权公告日2012.01.04 CN 101028923 B *CN101028923B* (21)申请号200610057999.9 (22)申请日2006.03.03 C01B 31/04(2006.01) (73)专利权人中国人民解放军63971部队 地址100083 北京市925信箱 (72)发明人张文峰曹高萍杨裕生 (74)专利代理机构中国人民解放军防化研究院 专利服务中心11046 代理人刘永盛姜燕 CN 1258638 A,2000.07.05,全文. CN 1406866 A,2003.04.02,全文. 乔文明等.氧化沥青的活化研究.碳素技术 2.1994,(2),1-4. (54)发明名称 一种石油焦制备超级活性炭的方法 (57)摘要 一种以石油焦为原料制备超级活性炭的方法。将煅前石油焦破碎至10～200目，首先在含氧气的气氛下以5～25℃/min的速度升温至一定温度，进行预氧化处理，使易挥发物质氧化烧失，同时形成具有一定孔隙度的预氧化焦，然后将预氧化焦与碱金属氢氧化物按一定质量比混合均匀，在惰性气氛下升至一定温度进行活化，冷却后经洗涤、干燥得到超级活性炭产品。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员李劼 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1 页说明书2 页 CN 101028923 B 1/1页 2
活性炭吸附塔是处理有机废气、臭味处理效果最好的净化设备。活性炭吸附是有效的去除水的臭味、天然和合成溶解有机物、微污染物质等的措施。大部分比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代炔等能牢固地吸附在活性炭表面上或空隙中，并对腐殖质、合成有机物和低分子量有机物有明显的去除效果.活性炭吸附作为深度净化工艺，经常用于废水的末级处理，也可用于长产用水、生活用水的纯化处理。当粉尘和颗粒物比较多时，活性炭吸附装置可同时和水帘机和水喷淋塔和UV等离子一起使用，达到废气净化达标排放。 工作原理 活性炭吸附装置主要由活性炭层和承托层组成。活性炭具有发达废气处理粉尘处理噪音处理
的空隙，比表面积大，具有很高的吸附能力。正是由于活性炭的这种特性，它在水的深度处理中被广泛应用，如生活给水，污水后段的（净水）深度处理等。 含尘气体由风机提供动力，正压或负压进入塔体，由于活性炭固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学健力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，污染物质从而被吸附，废气经过滤器后，进入设备排尘系统，净化气体高空达标排放。 1.吸附效率高，吸附容量大，适用面广 2.维护方便，无技术要求 3.比表面积大，良好的选择性吸附 4.活性炭具有来源广泛价格低廉等特点 5.吸附效率高,能力强 6.操作简易、安全 活性炭使用一段时间后，吸附了大量的吸附质，逐步趋向饱和，丧失了工作能力，严重时将穿透滤层，因此应进行活性炭的再生或更换。 鹤壁市隆盛环保矿山设备有限公司(以下简称“隆盛环保”）于2011年11月成立，企业类型为有限责任公司，注册资金1200万元，公司注册地址：鹤壁市淇滨区金山工业园区创业路路南。隆盛环保是废气处理粉尘处理噪音处理
石油焦粉 石油焦是什么：石油焦（PETroleum coke）是原油经蒸馏将轻重质油分离后，重质油再经热裂的过程，转化而成的产品，从外观上看，焦炭为形状不规则，大小不一的黑色块状（或颗粒），有金属光泽，焦炭的颗粒具多孔隙结构，主要的元素组成为碳，占有80wt%(WT是Weight的英文缩写就是重量百分含量的意思.5WT%相当于50000PPM((PPM是以百万计含量.)))以上，其余的为氢、氧、氮、硫和金属元素。石油焦具有其特有的物理、化学性质及机械性质，本身是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）这些指标决定焦炭的化学性质 石油焦的主要用途：是电解铝所用的预焙阳极和阳极糊、碳素行业生产增炭剂、石墨电极、冶炼工业硅以及燃料等。根据石油焦结构和外观，石油焦产品可分为针状焦、海绵焦、弹丸焦和粉焦4种： （1）针状焦，具有明显的针状结构和纤维纹理，主要用作炼钢中的高功率和超高功率石墨电极。由于针状焦在硫含量、灰分、挥发分和真密度等方面有严格质量指标要求，所以对针状焦的生产工艺和原料都有特殊的要求。 （2）海绵焦，化学反应性高，杂质含量低，主要用于炼铝工业及炭素行业。 （3）弹丸焦或球状焦：形状呈圆球形，直径0.6-30mm，一般是由高硫、高沥青质渣油生产，只能用作发电、水泥等工业燃料。 （4）粉焦：经流态化焦化工艺生产，其颗粒细（直径0.1-0.4mm），挥发分高，热胀系数高，不能直接用于电极制备和炭素行业。根据硫含量的不同，可分为高硫焦（硫含量3%以上）和低硫焦（硫含量3%以下）。低硫焦可作为供铝厂使用的阳极糊和预焙阳极以及供钢铁厂使用的石墨电极。其中高品质的低硫焦（硫含量小于0.5%）可用于生产石墨电极和增炭剂。一般品质的低硫焦（硫含量小于1.5%）常用于生产预焙阳极。而低品质石油焦主要用于冶炼工业硅和生产阳极糊。高硫焦则一般用作玻璃厂、水泥厂和发电厂的燃料。 石油焦粉用作燃料，其热值较煤炭高；挥发物及灰份较煤炭少，但水份及硫份较煤炭高，常被用来取代窑炉用的煤炭。 主要用于制取炭素制品，如石墨电极、阳极弧，提供炼钢、有色金属、炼铝之用；制取炭化硅制品，如各种砂轮、砂皮、砂纸等；制取商品电石供
活性炭的生产方法及工艺 作者：易择活性炭 上文我们分享了目前市场上有哪些活性炭：按材质分主要有煤质活性炭、木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭等；按形状分类有不定型颗粒炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等。 那么活性炭是如何生产的？是经过怎样的生产工艺得到的呢？这次我们以煤质活性炭的生产过程为例，来聊聊活性炭的生产方法和工艺。 01原料选择 按原理来说，所有的煤炭都可以生产制作成活性炭。但因不同的煤质生产的出来的活性炭品质有很大差异，为了更好的适应市场和让资源得到合理的利用，目前国内煤质活性炭的生产原料，主要采用山西大同地区的弱粘结性烟煤和宁夏的太西无烟煤。 此外，新疆烟煤也适宜制作活性炭。近几年受新疆地区煤层开发和经济发展的影响，现在采用新疆烟煤生产活性炭的厂家也越来越多。另外陕西神木地区也有部分企业使用当地烟煤生产活性炭，但活化出来的产品吸附值普遍较低，碘吸附值主要在400-700mg/g（国标87标）。 02炭化活化工段 “活性炭是一种含碳材料经过炭化、活化处理后的炭质吸附剂”，据此句定义可知生产活性炭有两个必备的工段，就是炭化和活化。 炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工艺之一，常采用的设备主要有流态化炉、回转炉和立式炭化炉。
煤质活性炭通常炭化的温度在350-600℃。在炭化过程中大部分非碳元素——氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除，排除了原料中的挥发分和水分，而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物，使得炭颗粒形成了初步孔隙，具备了活性炭原始形态的结构。原料经过炭化之后，我们称之为炭化料，炭化料已经具备了一定的吸附能力，但吸附能力极低，经检测一般炭化料碘吸附值只有200mg/g左右。 活化方法根据活化剂的不同分为物理活化法（也称气体活化法）和化学活化法。 煤质活性炭常用的活化方法是物理活化法，以水蒸气、烟道气（水蒸气、CO2、N2等的混合气）、CO2或空气等作为活化气体、在800-1000℃的高温下与炭化料接触进行活化（实际生产过程中最常使用烟道气）。 活化过程通过开放原来闭塞的孔隙、扩大原有孔隙和形成新的孔隙三个阶段达到造孔的目的。活化主要是通过活化炉设备进行活化反应造孔，当下主流有斯列普炉（SLEP）、斯克特炉（STK）、耙式炉、回转炉，目前在国内斯列普炉是使用最多的气体活化法炉型。 03成品工段 成品工段主要是根据应用需要制作成粒度不同的产品，对于颗粒炭，主要有破碎、筛分和包装三个过程。 破碎设备通常是采用双辊式破碎机，通过调节双辊之间的间隙大小，控制产品的粒度大小，以提高合格粒度筛分的得率。 筛分设备通常采用振动筛，将破碎后的物料筛分成粒度较大、合格和粒度较大的三种。在实际生产过程中往往会在振动筛上加多层筛网筛出几种粒度范围内的产品，最后将粒度合格的产品进行包装销售。工业应用中通常采用500kg/包和25kg/包的方式进行包装。另外在生产过程中，对于特殊用途的产品也会用去石机和除铁机以降低产品的灰分。 对于粉末活性炭，主要是通过磨粉和包装两个过程。磨粉现在基本上大多工厂都是采用雷蒙磨设备生产，通过调节磨机的分析器可以生产出粒度为200目和325目的成品粉炭。 04深处理工段 针对某些特殊用途的产品，会将成品炭再进行酸洗、碱洗、水洗等深加工处理。
椰壳活性炭项目 申请报告 规划设计/投资分析/产业运营
摘要说明— 椰壳具有优质的天然结构，易于形成发达的微孔结构，从而形成巨大 的有效吸附表面积，经研究表明，每克椰壳活性炭大约有500-1500平方米 的表面积。用也可制造的活性炭富有高纤维、高密度、毛细孔分配均匀和 吸附力强等优点，最适于净化空气和饮用水。除此之外，椰壳活性炭还可 用于从天然气中提取汽油、提纯煤油、安和乙炔，过滤毒气，还可用于制 造干电池和香烟的过滤嘴。另外，椰壳活性炭还可用于制糖、医药、化工、食品、试剂、酿造和环保等行业的脱色精制、除臭、除味、消毒和净化等。 该椰壳活性炭项目计划总投资16101.35万元，其中：固定资产投资12414.63万元，占项目总投资的77.10%；流动资金3686.72万元，占项目 总投资的22.90%。 达产年营业收入31827.00万元，总成本费用24198.76万元，税金及 附加303.74万元，利润总额7628.24万元，利税总额8984.15万元，税后 净利润5721.18万元，达产年纳税总额3262.97万元；达产年投资利润率47.38%，投资利税率55.80%，投资回报率35.53%，全部投资回收期4.31年，提供就业职位443个。 报告内容：项目概况、建设背景、市场分析、产品规划方案、项目选 址评价、土建工程方案、工艺技术方案、项目环保研究、生产安全保护、
项目风险说明、节能评价、项目实施进度计划、项目投资情况、项目经营效益分析、总结说明等。 规划设计/投资分析/产业运营
椰壳活性炭项目申请报告目录 第一章项目概况 第二章建设背景 第三章产品规划方案 第四章项目选址评价 第五章土建工程方案 第六章工艺技术方案 第七章项目环保研究 第八章生产安全保护 第九章项目风险说明 第十章节能评价 第十一章项目实施进度计划 第十二章项目投资情况 第十三章项目经营效益分析 第十四章招标方案 第十五章总结说明
. 本发明公开一种石油焦粉燃烧方法，包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪， 并在烧枪与另一路氧气混合后喷出燃烧。石油焦粉在玻璃窑炉上燃烧温度可达到 或接近重油燃烧的火焰温度。石油焦粉的燃点为600-800℃，玻璃窑炉温度达 1500-1600℃，石油焦被研磨成固体粉末后，经气体输送喷入玻璃窑炉火焰空间会 迅速点燃而充分燃尽，提高了石油焦粉的燃烧效率，避免现有方法中未燃尽石油5 焦粉沉积对玻璃造成的缺陷，同时减少大气污染。
1.石油焦粉燃烧方法，包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪，并在烧枪与另一路氧气混合后喷出燃烧。 2.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：所述压缩气体为空气或天然气。 3.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：所述石油焦粉进入烧枪的速度为10～400kg/h，压缩气体的流量为5～80Nm3/h。 4.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：所述石油焦粉的粒度为30～300目。 5.根据权利要求1所述石油焦粉燃烧方法，其特征在于：在烧枪，按1kg的石油焦粉与1.5～3Nm3的氧气进行混合。
石油焦粉燃烧方法 技术领域 本发明属于窑炉燃烧领域，具体涉及一种石油焦粉燃烧方法。 背景技术 玻璃行业是一个高耗能的行业，在玻璃成本中燃料成本约占30%-50%，而玻璃窑炉是玻璃生产线中能耗最多的设备。我国玻璃产能已经占到全球产能的70%左右，但是玻璃窑炉实用的工艺依然是传统落后的工艺，污染大、能耗高、成本高。 石油焦粉是石油经延迟焦化提炼后的副产品，用来做燃料可以提高石油能源的利用率，很适合应用到玻璃生产等高耗能领域中。当前的石油焦粉玻璃窑炉，用空气进行助燃，由于空气中氧气含量低，使得焦粉很难在窑炉中与氧气充分混合，从而大大降低了焦粉的燃烧效率，未燃尽的石油焦粉会随着尾气排入到大气层中或沉积在玻璃液形成缺陷，同时空气中的氮气在窑炉的高温下与氧发生反应，生成氮氧化物污染环境、又增加能耗。 发明容 本发明的目的现有窑炉以石油焦粉为燃料时燃烧不尽的问题，提供一种使石油焦粉充分燃烧的方法。 本发明实现上述目的所采用的技术方案如下： 石油焦粉燃烧控制方法包括，由压缩气体将石油焦粉送至烧枪，并在烧枪与另一路氧气混合后喷出燃烧。 进一步，所述压缩气体为空气或天然气。 压缩气体使用空气可以降低成本，但是窑炉会有少量氮氧化物排出，污染大气；为环保起见最好使用天燃气。 进一步，所述石油焦粉进入烧枪的速度为10～400kg/h，压缩气体的流量为5～80Nm3/h。 进一步，所述石油焦粉的粒度为30～300目。 进一步，在烧枪，按1kg的石油焦粉与1.5～3Nm3的氧气进行混合（如压缩气体采用空气时，此处的氧气是不包含压缩空气中的氧）。 附图说明 图1为本发明石油焦粉燃烧流程图。
活性炭的制备与应用 宋阿娜1 （北京林业大学，材料科学与技术学院林产化工系） 摘要：近些年来，活性炭已经成为我们生活中以及工业中常见的吸附剂，它具有比表面积大，选择性吸附强等特点。活性炭的制备方法分为物理活化法（即气体吸附法）和化学活化法。气体活化中的气体活化剂有水蒸气、二氧化碳以及它们的混合气体，化学活化法中的化学药品活化剂有氯化锌、磷酸和碱。活性炭在工业、农业、食品、医药等领域都有广泛应用。根据吸附和运用对象的不同，可以分为气相吸附，液相吸附，作为催化剂和催化剂载体的应用以及在医疗方面的应用。活性炭可以多次重复再生使用，对环保起到了重要作用，并且有很好的发展前景。 关键词：活性炭；制备；应用；活化；净化 1.概述 活性炭是具有孔隙结构发达、比表面积大、选择性吸附能力强的碳质吸附材料。在一定的条件下，对液体或气体的某一或某些物质进行吸附脱除、净化、精制或回收，从而实现产品的精制和环境的净化（蒋剑春，2010）。时至今日，活性炭已经被广泛应用于工业、农业、国防、交通、食品、医药、环境保护等各个领域，并且活性炭使用失效后可以用各种办法进行多次反复再生。 活性炭主要是以木炭、木屑、各种果壳、煤炭和石油焦等高含碳物质为原料，经碳化和活化而制得的多孔性吸附剂。活性炭的吸附大多数是物理吸附，即范德华吸附，也有化学吸附。 活性炭基本上是非结晶性物质，它由微细的石墨状结晶和将它们联系在一起的碳氢化合物构成，固体部分之间的间隙形成孔隙，赋予活性炭特有的吸附功能。一般认为活性炭的孔由大孔、中孔和微孔组成，大孔孔径为50~2000nm，中孔为2~50nm，微孔孔径小于2nm。 2.活性炭的制备 2.1制备原理 活性炭是通过把木材、煤、泥炭等许多来自植物的、成为碳前驱体的原材料，在几百摄氏度的温度下炭化以后，在进行活化而制成的。炭化在惰性氛围气中进行，原材料经过热分解放出挥发分而变成炭化产物，此刻的炭化产物的比表面积只有每克几十平方米左右。而具有发达的孔隙及其相应比表面积的活性炭是再需将该炭化产物用水蒸汽、二氧化碳或化学药品（如氯化锌）在高温条件下进一步活化而制得（[日]立本英机，安部郁夫，2002）。活化后的活性炭再根据需要制成不同形状和大小的产品。其中活化是很重要的一步。 2.2制备方法 2.2.1气体活化法
椰壳活性炭项目 实施方案 规划设计/投资方案/产业运营
摘要 椰壳具有优质的天然结构，易于形成发达的微孔结构，从而形成巨大 的有效吸附表面积，经研究表明，每克椰壳活性炭大约有500-1500平方米 的表面积。用也可制造的活性炭富有高纤维、高密度、毛细孔分配均匀和 吸附力强等优点，最适于净化空气和饮用水。除此之外，椰壳活性炭还可 用于从天然气中提取汽油、提纯煤油、安和乙炔，过滤毒气，还可用于制 造干电池和香烟的过滤嘴。另外，椰壳活性炭还可用于制糖、医药、化工、食品、试剂、酿造和环保等行业的脱色精制、除臭、除味、消毒和净化等。 该椰壳活性炭项目计划总投资19841.55万元，其中：固定资产投 资15954.80万元，占项目总投资的80.41%；流动资金3886.75万元，占项目总投资的19.59%。 本期项目达产年营业收入37645.00万元，总成本费用29676.11 万元，税金及附加356.95万元，利润总额7968.89万元，利税总额9425.00万元，税后净利润5976.67万元，达产年纳税总额3448.33万元；达产年投资利润率40.16%，投资利税率47.50%，投资回报率 30.12%，全部投资回收期4.82年，提供就业职位633个。
椰壳活性炭项目实施方案目录 第一章概论 一、项目名称及建设性质 二、项目承办单位 三、战略合作单位 四、项目提出的理由 五、项目选址及用地综述 六、土建工程建设指标 七、设备购置 八、产品规划方案 九、原材料供应 十、项目能耗分析 十一、环境保护 十二、项目建设符合性 十三、项目进度规划 十四、投资估算及经济效益分析 十五、报告说明 十六、项目评价 十七、主要经济指标
一、简介 石油焦是炼油过程中的一种副产品,目前国内主要用于冶金工业,高硫原油炼制过程中的石油焦不能满足冶金行业煅烧焦的要求,因此必须为高硫石油焦寻找新的用途。石油焦固定碳含量高、灰份低,是制备活性炭的优质原料,并且石油焦中的硫在制备活性炭的过程中能够起到造孔的作用。活性炭微孔发达、比表面积高、吸附能力强，是一种优良的吸附材料，广泛应用于化工、环保、食品与制药、催化剂载体和电极材料等领域。随着科学技术的飞速发展，高容量电池、高容量电容器的生产技术得到快速提高，市场对高比表面积活性炭的需求量越来越大。尤其是比表面积大于2000m2／g的高比表面积活性炭在双电层电容器的成功应用，使得对高比表面积活性炭的制备与应用的研究得到广大科学工作者的极大关注。 二、发展历史 国外20世纪70年代开始研究石油焦制备活性炭工艺，80年代中期实现工业化，均生产比表面积在2500m2／g以上的产品。我国于20世纪80年代末开始进行石油焦制活性炭的研究工作，研究水平大多较低，有部分技术已进入工业化实验阶段。美国StandardOil公司在1971至1978年申请了石油焦制备活性炭多项专利，均涉及氢氧化钾法。其工艺过程为：石油焦经破碎、筛分后，与KOH充分混合，在500℃下脱水，700℃一1000℃下活化，洗涤、干燥。产品于1976年进行了中试，比表面积均大于2500m2／g。1985年在Ahderson公司实现工业化，制得的产品为高比表面积活性炭。日本Kansai公司也有氢氧化钾法工艺，其活化条件为800℃减压下进行。1993年进行了50t／a规模中试，随后进行了工业化，产品比表面积达到3000m2／g。 三、KOH成孔机理 石油焦与其它炭原料相比，结晶度高，有序化程度高，结构紧密，并已部分石墨化。因此其活化难度大，发生剥皮反应的可能性大，必须采用腐蚀性强的催化剂。因此通常都以强碱作为活化剂制取性能优良的活性炭。强碱能渗进石油焦微晶间隙中，并与其中的碳化物、无定形碳以及活性点反应，形成微孔结构;但碱的种类不同，对石油焦的破坏能力也不一样，其中KOH 的破坏能力强于NaOH。这是因为K的活泼性强于Na ，在用量相同的条件下，KOH 能更多地渗进石油焦的基本微晶中，为形成孔隙起到骨架作用，并与石油焦发生化学反应。KOH 活化反应的成孔机理就是通过KOH 与原料中的碳反应，形成热稳定差易挥发的物质，这样就把石油焦中的部分碳刻蚀掉，经过洗涤把生成的盐及多余的KOH 洗去，在被刻蚀的位置上出现了孔，在炭化及活化过程中，这一过程主要发生以下反应： 四、生产工艺
精心整理 活性炭吸附塔计算书 活性炭吸附塔 1、设计风量：Q＝20000m3/h＝5.56m3/s。 2、参数设计要求： ①管道风速：V1＝10~20m/s， ②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速：V2＝0.8~1.2m/s， 3、（1 （2 （3 （4 （5 ? ? ?? 则塔体长度L=4.5+0.73×2=5.96m 4、考虑安装的实际情况：塔体尺寸L×B×H＝6m×2.2m×2.5m 活性炭吸附塔 1、设计风量：Q＝20000m3/h＝5.56m3/s。 2、参数设计要求： ①管道风速：V1＝10~20m/s，
②空塔气速为气体通过吸附器整个横截面的速度。空塔风速：V 2＝0.8~1.2m/s ， ③过滤风速：V 3＝0.2~0.6m/s ， ④过滤停留时间：T 1＝0.2~2s ， ⑤碳层厚度：h ＝0.2~0.5m ， ⑥碳层间距：0.3~0.5m 。 活性炭颗粒性质： 平均直径d p =0.003m ，表观密度ρs =670kg/3m ，堆积密度ρB =470kg/3m 3、（12 （2（3 X=aSLρb a S L V=Wd CQt 式中：C―Q―t―W―V=sp v =1000 =20m 污染物每小时的排放量：（取污染物100mg/m 3） ρ0＝100×20000×106-＝2.0kg/h 假设吸附塔吸附效率为90%，则达标排放时需要吸附总的污染物的量为： 2.0×90%＝1.8kg/h t ＝CQ VWd ×109-＝910200001008.0%1020????＝800h 则在吸附作用时间内的吸附量：
X=1.8×800＝1440㎏ 根据X=aSL b ρ得： L ＝ b aS X ρ 根据活性炭的吸附能力，设静活度为16kg 甲苯/100kg 活性炭 所以，L ＝470 5.51 6.01440??＝3.48m 吸附剂的用量M ： M=LSρb V V '1、2、L （1ρd 为风管直径，m 。 （2）摩擦阻力系数λ，按下式计算： 式中：K 为风管内壁的绝对粗糙度，m ，取0.15×10-3m 。 Re 为雷诺数，νVd Re =，ν为运动黏度，m 2/s ，取ν=15.06×10-6m 2/s 。 （下列近似公式适用于内壁绝对粗糙度K=0.15×10-3m 的钢板风管： λ=0.0175d -0.21V -0.075 m p ?=1.05×10-2d -1.21V 1.925）
玻璃窑炉 石油焦粉燃烧系统简介 石油焦粉燃烧系统工程 (PLC自动控制系统) 技术方案
技术方案介绍 本方案系统技术特点： a．石油焦粉燃烧系统作为一项节能降耗的新技术,已经在浮法玻璃、格法及压延玻璃等大中小各型玻璃生产线中广泛使用和运行，到目前为止已完成新一代自动化系统的升级换代。 ｂ．使用专用的变频调量输送泵发送粉料，压力可自由调节，粉料在混粉器内获得充分的流化，因此其料流连续均匀，火焰稳定，可控性好。 ｃ．本系统充分采用电磁阀、气动球阀和气动调节阀，系统动作可靠性高，自动化程度高。所有常用阀门的动作均由自动化系统进行程序控制。 d.使用简单，运行平稳，安全可靠，通过自动化控制系统， 输送泵运行方式不存在堵管现象。 f.即使PLC控制系统瘫痪，短时间内也不影响系统的正常运行，操作仍然简单。 g.实现单枪单泵控制，送粉料由变频气力输送泵控制，送粉空气压力由压力变送器、PLC和电动调节阀组成闭环控制系统连续调节，使燃烧火焰可控性得到保证。 h、与原控制系统兼容性极强。无论原系统是DCS控制系统
还是PCS控制系统，亦或是仪表和PLC组成的较简单的控制系统，都可以轻易实现无隙兼容。 所以，本系统的优越性不仅在工程建设时间短，系统自动化程度高，更在于以后的运行使用过程中不断体现出极低的运行维护费用。随着系统运行时间的推移，本技术方案——变频调量输送燃烧系统，其优势更明显。 1.概述 该技术结合玻璃熔窑的生产工艺要求，采用气力输送原理，将石油焦制成一定粒度的粉料（一般在200目左右），采用各种设备将其与压缩空气混合成一定比例的流态物料，通过密封管道喷吹入窑炉燃烧。 本系统构成主要由储气罐、料仓、给料设备、混合输送设备、换向管道、调压充压控制管路、输送控制管路、流化控制管路、吹扫控制管路、自动控制系统构成。本系统简洁明了，维护简单，施工周期短，火焰与温度可控性好，自动化程度高，正常情况下甲方提供基础平台后2到3个月可完成设计施工。1.1工程范围：从料仓、喷粉管道、换向装置至1对小炉燃烧喷
椰壳活性炭项目 可行性研究报告 xxx实业发展公司
椰壳活性炭项目可行性研究报告目录 第一章总论 第二章背景、必要性分析 第三章项目市场调研 第四章产品规划方案 第五章项目建设地分析 第六章工程设计方案 第七章工艺说明 第八章项目环境分析 第九章生产安全保护 第十章风险应对说明 第十一章项目节能分析 第十二章项目计划安排 第十三章项目投资估算 第十四章项目经济收益分析 第十五章招标方案 第十六章项目评价
第一章总论 一、项目承办单位基本情况 （一）公司名称 xxx实业发展公司 （二）公司简介 公司全面推行“政府、市场、投资、消费、经营、企业”六位一体合 作共赢的市场战略，以高度的社会责任积极响应政府城市发展号召，融入 各级城市的建设与发展，在商业模式思路上领先业界，对服务区域经济与 社会发展做出了突出贡献。 公司致力于创新求发展，近年来不断加大研发投入，建立企业技术研 发中心，并与国内多所大专院校、科研院所长期合作，产学研相结合，不 断提高公司产品的技术水平，同时，为客户提供可靠的技术后盾和保障， 在新产品开发能力、生产技术水平方面，已处于国内同行业领先水平。 未来公司将加强人力资源建设，根据公司未来发展战略和发展规模， 建立合理的人力资源发展机制，制定人力资源总体发展规划，优化现有人 力资源整体布局，明确人力资源引进、开发、使用、培养、考核、激励等 制度和流程，实现人力资源的合理配置，全面提升公司核心竞争力。鉴于 未来三年公司业务规模将会持续扩大，公司已制定了未来三年期的人才发 展规划，明确各岗位的职责权限和任职要求，并通过内部培养、外部招聘、
第36卷第3期辽 宁 化 工V ol.36,N o.32007年3月Liaoning Chemical Industry March ,2007 石油焦制备活性炭成孔机理的探讨 马秋宁1,高卓然2 (1.抚顺石化公司,辽宁抚顺113008; 2.大连理工大学化工学院,辽宁大连116024) 摘 要: 论述了以炼厂石油焦为原料,采用以K OH 为活化剂的化学活化法制备活性炭的成孔机理,同时根据成孔机理,对影响活性炭孔结构的因素进行了分析。关 键 词: 石油焦;活性炭;成孔机理;孔结构 中图分类号: T Q 424.1 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2007)03019902 活性炭作为一种多孔性含碳物质,具有高度 发达的孔隙结构和特殊的表面特性,是一种优良吸附剂,广泛应用于环保、化学工业、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域,所有制造活性炭的原料均为含碳物质,一般有植物类原料、矿物类原料、塑料类原料以及其他含碳废弃物。石油焦属于矿物类原料,具有含碳量高,灰分、挥发份低,具有适当的初始孔隙结构,是制备超高比表面积活性的理想原料。 1 石油焦制备活性炭方法 含碳材料先在隔绝空气条件下加热处理,除 去挥发分(水分和一部分焦油) ,形成吸附能力很小的大孔炭料。要获得大量微孔,炭料要进一步活化。活化方法一般有物理活化法、化学活化法、化学物理法、催化活化法、界面活化法、铸型炭化法、聚合炭化法等等。石油焦制备活性炭采用的是化学活化法。有的制备方法采用将石油焦经粗略粉碎后在500～850℃加热1～3h ,冷却至室温后粉碎,过筛制得活性炭。但制备的活性炭比表面积较小、档次低。目前获取高档活性炭的简单 图1 活性炭制备流程 制备流程如图1。 2 石油焦制备活性炭成孔机理 2.1 石油焦的初始孔道的成孔机理 石油焦属生焦,主要的元素组成为碳,达80wt %以上,其余的为氢、氧、氮、硫和金属。是由长链脂肪烃缩聚物、稠环芳烃、少量低分子有机物及微量无机化合物组成,以抚顺石化公司石油一厂的石油焦为例,石油焦的的组成如表1。 表1 原料的组成 组分 C H S N O 灰分挥发分总水分固定碳含量/%92.63 4.01 0.40 1.79 1.17 0.2511.90 0.30 87.55 石油焦是延迟焦化装置缩合反应的产物。延 迟焦化装置是以减压渣油为原料,在高温下进行深度热裂化反应。渣油进入焦化炉辐射室加热,渣油中的非沥青质烃类首先发生裂化反应,大分子烃裂化成小分子烃,长键断裂成短键,产生气体、汽油和中间馏分。同时,也伴随有芳烃的缩合反应,但反应速度很慢,形成的缩合产物很少。随着温度的升高和裂化反应深度的增加,缩合反应速度迅速增加,当渣油温度升高到临界反应温度时,缩合反应速度开始大于裂化反应速度。反应主要是芳烃、胶质和沥青质的缩合反应,当温度升高到生产工艺规定的温度时,渣油迅速离开辐射室进入焦炭塔。由于裂化产物迅速汽化并逸出母 收稿日期: 2006212205 作者简介: 马秋宁,女,教授级工程师。
石油焦粉检测 一：石油焦粉（003） 石油焦粉在玻璃熔炉上燃烧温度达到或接近重油燃烧的火焰温度1650-1730度。所含灰份与重油相同，硫粉比煤焦油低。 石油焦粉一般指粒度为0-1mm或者除尘粉，粒度很小。价格很便宜。不同的生产需求，粒度的需求也是不同的。这要看你是从事哪个冶金与铸造行业的，根据不同的用途，是作为增碳剂还是助燃剂，需要选用不同的石油焦粒度。石油焦粉是石油焦的一种。 二：石油焦粉的质量指标 纯度：指石油焦中硫及灰分等的含量。高硫焦炭会导致制品在石墨化时发生气胀，造成炭素制品裂缝。高灰分会阻碍结构的结晶，影响炭素制品的使用性能。 结晶度：指焦炭的结构和中间相小球体的大小。小的小球体形成的焦炭，结构多孔如海绵状，大的小球体形成的焦炭，结构致密如纤维状或针状，其质量较海绵焦优异。在质量指标中，真密度粗略地代表了这种性能，真密度高表示结晶度好。 抗热震性：指焦炭制品在承受突然升至高温或从高温急剧冷却的热冲击时的抗破裂性能。 颗粒度：反应焦炭中所含粉末焦和块状颗粒焦（可用焦）的相对含量。 三：石油焦粉主要检测项目 检测项目：熔点、含油量、不挥发物、透明度、颜色、密度、光泽度、厚度、硬度、弹性、附着力、化学溶剂性、耐介质性能、耐气候性能、耐温变性能、耐冲击、耐划痕性能、耐磨性能等。 分析项目：成分分析检测、异物杂质含量分析、配方分析、元素分析、成分鉴定、纯度分析 四：部分检测标准 SH/T 0026-1990 石油焦挥发分测定法 SH/T 0029-1990 石油焦灰分测定法 SH/T 0032-1990 石油焦总水分测定法 SH/T 0033-1990 石油焦真密度测定法 SH/T 0058-1991 石油焦中硅钒和铁含量测定法 SH/T 0313-1992 石油焦检验法
一种改性活性炭的制备方法，黎福根，唐怀远Patents Publication number CN103043659 A Publication type Application Application number CN 201210548722 Publication date Apr 17, 2013 Filing date Dec 17, 2012 Priority date Dec 17, 2012 Publication number 201210548722.1, CN 103043659 A, CN 103043659A, CN 201210548722, CN-A-103043659, CN103043659 A, CN103043659A, CN201210548722, CN201210548722.1 Inventors 黎福根, 唐怀远 Applicant 湖南丰日电源电气股份有限公司 Export Citation BiBTeX, EndNote, RefMan Patent Citations (3), Classifications (1), Legal Events (3) External Links: SIPO, Espacenet 一种改性活性炭的制备方法 CN 103043659 A Abstract 本发明公开了一种改性活性炭的制备方法，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；其制备过程是先使用活性炭吸附铅离子；再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面；最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅，并负载在活性炭表面；活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应，然后在保护气环境下通过高温处理制备。本发明制备工艺简单，生产周期短，易于工业化生产，设备投资较少；绿色环保；应用广泛；能够增大活性炭的比电容。 Claims(2) 1. 一种改性活性炭的制备方法，其特征在于，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；所述的改性活性炭的制备过程是：1.先使用活性炭吸附铅离子； 2.再使用碱将铅离子沉积在活性炭
开题报告 化学工程与工艺 利用石油焦制取活性炭的研究 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 活性炭作为一种多孔性含碳材料,其内部具有十分发达的空隙结构和巨大的比表面积,表面具有含氧等元素的特殊功能的表面功能团,应用领域越来越宽[1]。自20 世纪初投入工业生产以来,作为吸附剂、催化剂载体等已经广泛用于电子、化工、食品加工、医 疗卫生、交通能源、农业、国防等领域,特别是最近,为了防治大气污染、水质污染和恶臭等公害以保护环境,使得活性炭的生产和研究有了更快的发展。如今全世界约有50 个国家生产活性炭,美国、日本、英国、德国、法国和俄罗斯等国家的发展处于领先水平。到1990 年止,美国年消耗量105 491 t ,并以4 %～5 %的年均增长率增加。日本的消耗 也达75 251 t ,而西欧各国活性炭年生产能力为10 万t 。 我国活性炭工业始于50年代, 起步晚, 规模小,设备陈旧, 技术落后, 产品质量低, 品种少。主要原因: 长期以来缺乏统一归口领导, 技术和科学管理水平较低; 品种少, 应用开发能力差, 活性炭的供销量较小; 对外贸易起步晚, 出口组织工作不力。在产品品种方面, 我国活性炭主要用于液相原料及产品的精制, 以粉状炭为主, 近年来由于 我国工业的发展和环保的需要, 颗粒活性炭需求增大、销路看好, 其中以煤质颗粒炭发展最快。目前我国活性炭厂家有300多家, 产量已由80年代初的10 kt 提高到1995年的100 kt , 其中木质炭生产主要集中在华东地区。煤质炭在优质煤产地山西、宁夏等地。果壳炭集中在河北等省份。年产量在2000吨以上的大型活性炭厂有10 家左右, 部分1000吨以下的小型活性炭厂由于污染和技术落后已被淘汰。 近年来, 我国活性炭工业高速发展, 平均年增长率达15% , 出口量已超过美国和日本, 居世界首位。但是我国活性炭应用领域主要集中在医药、食品、军工等部门, 在环保方面的应用尚不广泛[2]。“九五”期间, 我国政府将大幅度增加环保投资, 活性炭用量将成倍增长。用木材、果壳及优质煤生产活性炭, 存在着原料来源少、运输不便及成本高等问题; 炼厂石油焦资源丰富, 分布广, 价格低, 其碳含量比木材和煤高得多, 用其制造活性炭收率高、比表面大。另外, 石油焦的灰份、挥发份低, 生产的活性炭杂质含量低,可用于生产中高档炭, 产品质量优良。石油焦是炼油过程中生产的一种石油 副产品, 价格低廉, 目前主要用于炼铝工业。但根据石油工业发展形势, 今后我国将逐