煤質(zhì)柱狀活性炭配煤法制造專用活性炭產(chǎn)品

隨著國際活性炭產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步，現(xiàn)在已逐步認識到活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面性能才是決定其吸附性能，進而決定其應(yīng)用性能的關(guān)鍵因素。限于國情，我國的活性炭行業(yè)目前尚未建立起炭的表面性能的評價系統(tǒng)及評價方法，但對活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的表征已相對成熟了，也逐漸搞清了孔徑分布與常規(guī)性能指標之間的對應(yīng)關(guān)系，例如：直徑0.6～6nm的孔隙是四氯化碳的有效吸附孔，直徑0.56～5nm的孔隙能有效吸附碘，直徑1.09～10nm的孔隙對亞甲蘭分子有效，等等。這樣就為專用型活性炭產(chǎn)品的開發(fā)提供了一種思路，即：可以利用各種原料對最終活性炭孔分布的貢獻規(guī)律，調(diào)整原料和種類和配比，有目標地設(shè)計活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)，使其對某一種吸附質(zhì)產(chǎn)生“特效吸附”。
總體來看，隨著原煤煤化程度的加深（即成煤年代的久遠），原煤的原始孔隙結(jié)構(gòu)中，大中孔率呈遞減趨勢，微孔則呈遞增趨勢，相應(yīng)地，最終活性炭的孔隙分布特征亦會呈同一變化趨勢。通過向某一主要煤種原料中添加其它種類的原煤，在理論上就可以獲得符合預期孔分布特征的活性炭產(chǎn)品，即：采用最簡單的“配煤法”來調(diào)整最終活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)。值得特別提出的，不是任意兩種原煤都可以隨意摻混的，還需考慮到原煤的其它性能，以及需要考慮最終活性炭的綜合性能尤其是機械物理性能。這就好比開中藥，與不能隨意進行中藥配伍的道理相同。例如：采用無煙煤和褐煤這兩種都不具備粘結(jié)性的煤種作原料時，即便添加了大量的粘合劑，最終制品的機械耐磨強度亦是很低的，因為兩者的煤化程度差異太大了，不會產(chǎn)生足夠的“連接力”。如果從強粘結(jié)性的煙煤煤種（如氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤）中選擇一種做“橋煤”，由這三種煤制成的最終制品的綜合性能即會明顯改善。同樣地，選擇兩種均具有強粘結(jié)性的原煤來生產(chǎn)活性炭，也是不適當?shù)模瑫斐商炕^程困難。
所以，雖然有了“孔結(jié)構(gòu)設(shè)計”思路，還必須遵循一定的規(guī)律，經(jīng)過大量的實驗室研究工作才能將這種思路轉(zhuǎn)化成可以觸摸到的、有經(jīng)濟效益的活性炭產(chǎn)品。

另外，在配煤法制造專用炭產(chǎn)品的研究中，粘合劑的選擇亦是極為重要的，長期研究結(jié)果表明，不論是煤系、植物系還是石油系粘合劑，它們在活性炭的制造過程中都絕不是惰性成分，也會在很大程度上影響到最終產(chǎn)品的孔結(jié)構(gòu)，表面性能，甚至宏觀應(yīng)用性能。

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