以干熄焦粉尘为原料制备活性炭的研究

煤基活性炭制备工艺研究煤基活性炭是一种重要的吸附材料，具有高比表面积、孔隙度大、吸附能力强等优点。

本文对煤基活性炭的制备工艺进行研究。

制备原料：本实验采用的原料为褐煤，煤质为干基灰分12.5%，挥发分45.6%，固定碳34.8%，全硫1.78%，水分1.2%。

制备工艺：将褐煤粉末置于加热炉中进行焦化，焦化过程中，褐煤中的挥发分慢慢被热解出来，同时固定碳逐渐浓缩。

煅烧时分为两个阶段，第一阶段煅烧温度升至300℃，煅烧时间5小时，主要用于除去原料中的水、气态成分和杂质物质。

第二阶段煅烧温度升至800℃，煅烧时间4小时，将固体褐煤焦进行再生，使其分解出一部分孔洞，提高了其比表面积。

在煅烧的第二个时期中，将焦化后的煤粉放置于加热炉中，保持煅烧温度在800℃，加入氮气或水蒸气至2MPa的压力下进行水蒸气或煤气活化。

将煤基原料在800℃高温下气化，使其产生很多孔洞，增加其表面积和孔隙度，提高其吸附性能。

活化后，经水洗、干燥、烘烤后制成煤基活性炭。

控制工艺参数：在煅烧和活化的过程中，要注意控制工艺参数，以保证制备出的煤基活性炭具有较好的吸附性能。

控制的参数主要包括煅烧温度、煅烧时间、流动速率、气氛等。

煅烧温度适合在800℃左右，这样可以保证充分焦化并生成大量活性基团。

煅烧时间在5-6小时内，可以达到焦化的目的。

在活化过程中，气氛要尽量保持惰性气体，以免对煅焦样品产生影响。

流量速率适合在20-30mL/min，可以保证反应充分。

检测煤基活性炭的吸附性能：通过检测制备出的煤基活性炭的吸附性能，可以评价其质量是否合格。

常使用的检测方法有恒重法、氮气吸附法、甲醇蒸汽吸附法等。

其中，氮气吸附法是一种比较直接、简单的检测方法，可以获得煤基活性炭的比表面积、孔径分布、孔体积等指标。

一般来说，制备出的煤基活性炭的比表面积应该在800-1200m2/g之间。

涟钢科技与管理 2018年第1期·23·干熄焦除尘焦粉回配炼焦试验研究彭陈辉1 易 妮2（1.涟钢技术中心；2.涟钢煤化公司）摘 要 涟钢技术人员利用40Kg 小焦炉进行除尘焦粉回配炼焦试验，研究探索除尘焦粉回配对焦炭质量的影响，以及最佳回配比例控制，较好的解决除尘焦粉的去向，实现了环保与经济双重效益。

关键词 干熄焦 除尘 焦粉 回配 炼焦干熄焦技术因其节能减排、促进焦炭质量提高等特点在钢企和焦化企业中应用越来越广泛。

但在干熄炉内，由于焦炭相互位移摩擦以及焦炭的烧损，比湿熄焦多产生一定数量的除尘焦粉，其产量约占焦炭产量的2%~3%。

干熄焦除尘焦粉，因灰分、硫分较高，颗粒细，外卖价格低，存在着二次污染和去向等问题。

国内少数焦化厂曾利用这些焦粉回配炼焦，既降低生产成本，又解决堆放污染生产环境的问题。

2013年根据当时公司生产状况，技术人员利用40 kg 小焦炉进行了除尘焦粉回配炼焦试验，研究探索除尘焦粉回配对焦炭质量的影响，以及最佳回配比例控制。

1 试验用煤及除尘焦粉的质量试验用煤选用的是焦化厂6 m 焦炉使用的生产配合煤，试验焦粉选用的是筛焦除尘焦粉、干熄焦一、二次除尘焦粉和切焦除尘焦粉三者的综合试样，其质量指标见表1。

表1 试验用煤和试验除尘焦粉的常规理化指标质量指标 Ad Vdaf Std G FCd ＜3mm 粒级试验用煤 9.84 28.36 0.62 81 61.75 75.0 除尘焦粉 14.42 3.16 0.90 0 79.8898.52 试验操作过程及相关规定2.1 模拟炼焦试验工艺及相关工艺参数要求模拟炼焦试验设备为煤炭科学院北京煤化工分院研制的双侧电加热40 kg 小焦炉，为保证每炉入炉煤的升温速度一致，每炉入炉配合煤的重量规定为40 kg 干煤，配合煤的水分均控制为10%，堆比重均控制为0.76 kg/m 3。

装煤前炭化室炉墙的初始温度为（700+10）℃，每炉试验规定必须在12 h 之内将炭化室的温度从700℃升至1050℃，在1050℃恒温7 h ，总结焦时间为19 h 。

生产焦炭基活性炭的可行性探讨訾东升（西山煤电（集团）公司，山西太原030053）中国是全球第一大焦炭生产国家，产能约占全世界的61%，出口量占全球的50%，但产能过剩和技术创新短缺仍是焦化行业发展主题。

目前山西省乃至我国焦化产业仍面临巨大挑战，焦化产业产能过剩、盈利水平低仍是最大的2个问题[1]。

焦化企业间的竞争除了投资减低外，主要集中在高附加值下游产品的开发方面。

本文主要探讨以焦炭为原料制造高附加值活性炭产品的可行性，以期为焦化产业的转型升级发展提供参考。

1活性炭生产情况1.1国际现状国际范围内活性炭的产量增加迅猛，一是为了提高煤炭、木材及椰壳果壳等材料的产品附加值，二是世界范围内对环保的日益关注，使活性炭这种净化性能高、适用范围广的净化材料需求量逐年上涨。

据统计，1991年世界活性炭生产量为42万t ，2015年已达到近200万t ，其中美国活性炭需求量增加最快，美国是世界最大的活性炭进口国。

欧洲活性炭消耗量约50万t/a ，主要消费国是德国、意大利、法国、英国、比利时和荷兰等。

在2005年到2015年期间，西欧各国活性炭总消耗量每年以3%的速度增加[2]。

1.2国内及山西省现状山西省的活性炭工业起步于20世纪50年代，主要是以煤质活性炭为主。

1953年，国内第一家活性炭厂“山西新华化工厂”在太原成立，主要生产各种型号用途的活性炭、防毒面具、空气净化器等。

据2015年统计，全国各省都有活性炭厂，总产能在50万t/a 左右，其中宁夏和云南是我国煤质活性炭的主要产地，福建南平市是中国木质活性炭产业基地，2015年南平市木质活性炭产量约9.7万t ，占全国的45%以上。

目前我国活性炭行业稳步发展，现已拥有基本独立和完整的工业体系，并成为世界上最大的活性炭生产国。

当前国内活性炭生产的主要问题是：活性炭品种单一，科技含量低，对国外高性能新型活性炭依赖程度仍很高[3]。

2活性炭生产工艺路线2.1以烟煤或无烟煤为原料的工艺即原煤破碎炭生产工艺，一般用烟煤或年轻的无烟煤作原料生产活性炭。

焦粉活性炭结构与性能表征报告焦粉活性炭是一种具有高孔容、高表面积、高化学稳定性以及优异吸附性能的材料，广泛应用于环境保护、催化剂载体、电极材料等众多领域中。

为了深入了解其结构与性能，本报告对一种焦粉活性炭进行了表征和研究。

一、结构表征1、基本结构焦粉活性炭的主要成分为碳，其基本结构为多孔碳质颗粒。

样品表面观察表明，颗粒尺寸在5~20 μm之间，表面呈现不规则的多孔结构，颗粒之间存在相互交错的空隙。

2、孔结构孔结构是影响焦粉活性炭吸附性能的重要因素。

BET比表面积测试结果显示，该样品比表面积为1253.19 m2/g，孔径分布主要集中在2~10 nm之间，达到总孔体积的81.4%，其中微孔体积和介孔体积分别占比54.2%和27.2%。

3、表面官能团表面官能团含量与化学性质对吸附性能也有较大影响。

傅里叶变换红外光谱测试结果显示，该样品表面存在大量的羟基、羰基和芳香环基团，这些官能团可能是其良好吸附性能的主要原因之一。

二、性能表征1、吸附性能吸附是焦粉活性炭主要应用之一，为了测试其吸附性能，我们选用了甲苯作为目标物质，采用静态吸附实验测定其吸附容量。

结果表明，该样品吸附容量高达298.7 mg/g，远远超出了许多其他吸附材料，说明焦粉活性炭具有良好的吸附性能。

2、电化学性能焦粉活性炭在电化学体系中具有较好的电化学活性和催化性能，可作为催化剂载体和电极材料。

该样品在3 mol/L KOH电解液中进行循环伏安测试，测试结果显示，具有优秀的电化学性能，即在较低的电位下即可达到很高的电流密度，具有良好的电容性能，表明其具有潜在的催化剂载体和电极材料应用价值。

综上，通过对焦粉活性炭的结构和性能进行表征，发现其具有多孔、高孔容、高表面积、高吸附容量以及良好的电化学性能等优异特点，对于其在环境保护和新能源领域具有较大的应用潜力。

本报告对焦粉活性炭的结构和性能进行了表征和研究，下面列出了其中主要的数据，并进行了相关分析。

干熄焦除尘焦粉配煤炼焦技术的研究与应用纪同森;齐婳;白朝亮【摘要】在理论分析、小焦炉试验、单炉组试验的基础上，济钢将干熄焦二次除尘焦粉作为瘦化剂，焦油渣作为黏结剂，按1％的比例冋配到炼焦煤中，所产焦炭质量保持稳定，在节约煤源、增加焦炭产量等方面产生了显著效益。

【期刊名称】《山东冶金》【年(卷),期】2011(033)003【总页数】3页(P30-32)【关键词】干熄焦；除尘焦粉；焦油渣；配煤炼焦【作者】纪同森;齐婳;白朝亮【作者单位】济钢集团有限公司，山东济南250101;济钢集团有限公司，山东济南250101;济钢集团有限公司，山东济南250101【正文语种】中文【中图分类】TQ520.6国内大中型钢铁企业从节能环保、改善焦炭质量和多用弱黏性煤的角度，纷纷兴建干熄焦装置。

一些大型独立焦化厂从节能环保、减排二氧化碳的角度，也在认可和采用干熄焦技术。

干熄焦技术的优势是毋庸置疑的，但在干熄炉内，由于焦炭的相互位移摩擦以及焦炭的烧损，比湿熄焦多产生一定数量的除尘焦粉，其产量约占焦炭产量的2%～3%。

济钢对近几年干熄焦系统实际运行数据进行统计，在全干熄的条件下，仅在除尘系统，吨焦产除尘焦粉约25 kg，按年产焦炭360万t计算，除尘焦粉年产量为9万t。

除尘焦粉量大且难以实现高价值利用，一般低价处理给烧结和炉料公司做燃料。

另一方面，随着钢铁工业迅猛发展，炼焦行业也得以快速发展。

炼焦煤的短缺及价格的上涨，已成为影响焦炭成本的主要问题。

我国可炼焦煤储量为2 584亿t，占煤炭总储量的28%，其中储量最大的气煤占我国炼焦煤储量的57%，肥煤占14.46%，焦煤占16.89%，瘦煤占12.38%。

炼焦煤品种虽齐全，但分布不平衡，焦化行业的发展已受到炼焦煤资源不足的制约。

在炼焦煤资源紧缺和价格居高不下的情况下，如何实施干熄焦除尘焦粉在焦化系统的闭路循环和高价值利用，是一个非常重要的研究课题。

为了更合理地利用资源，获取较大的经济收益，济钢进行了干熄焦除尘焦粉高价值利用技术的探讨。

干馏处理污泥制造生物炭(论文)10-7-28LT干馏法处理污泥制备生物炭Dry Distillation Sludge Treatment Preparation of Biochar〔干馏法为污水处理厂解决污泥处理难题〕(Dry Distillation for Wastewater Treatment Plants to Solve Sludge Treatment Difficulties) 摘要：污泥处置难，究竟难在哪？传统的污泥处置技术有填埋、堆肥、固化、土地利用、制造建材、干化燃烧、发电厂掺烧、水泥窑协同处理等等。

为什么有如此多的处置方法，而污泥处置却成为全国性难题呢？如果对污泥问题全面分析，就会发现并不是污泥本身难处理，而是传统的污泥处置技术难实施！以往的研究过多地关注污泥本身的处理，缺乏从污水处理厂的角度去研究污泥处理需要克服的技术和非技术难题！作为污泥处理的责任实体，当一个污水处理厂方案进行污泥处理时，他们必须要解决：〔1〕污泥处理工程实施的独立性，〔2〕污泥处理工程的经济性，〔3〕污泥处理过程的可控性，〔4〕污泥处理系统的稳定性。

干馏法处理污泥技术是专为污水处理厂解决其所面临的上述问题而开发的！干馏法处理污泥，使污水处理厂掌握了实施污泥处理工程的主动权，并使污泥处理工程实施具有了可操作性以及可控性。

干馏法处理污泥解决了污水处理领域的一个难题，同时也解决了各国面临的土壤退化难题和无法大规模、低本钱制造土壤改进急需的生物炭难题！科学家们将以生物质为原料，在无氧状态下干馏、热解所形成的一种炭质材料称为“生物炭〞。

理论上，任何植物或动物都可以在无氧环境下热解后形成生物炭。

制造生物炭的生物质来源广泛，如污水处理厂污泥、生活垃圾，以及动物粪肥、稻米谷壳、花生壳、玉米秆、树木废料等。

生物炭被称为“黑金〞，广泛用于土壤改进。

生物炭富含微孔，不但可以补充土壤的有机物含量，还可以改善土壤的透气性和排水性，蓄留植物根部所需水分，有效地保存水分和养料，提高土壤肥力。