配煤法制备蜂窝状活性炭工艺的研究
蜂窝状活性炭作为一种新型炭材料，整合了活性炭和蜂窝结构的优点，其比表面积高、孔结构可控，且压降低、空隙率高，在气体吸附、储存以及催化领域有着广泛的应用前景。
本论文首次将配煤法用于蜂窝状活性炭的制备工艺中，具体方法是：以两种煤(一种为粘结性煤)为主要原料，添加适当的低温粘结剂和水，通过混合、捏合、练泥、挤出成型、微波干燥、炭化、活化等工序制备出蜂窝状活性炭。由于粘结性煤在炭化过程中能生成大量煤焦油，起到高温粘结剂的作用，从而避免了高温粘结剂的使用，降低了生产成本，简化了生产工艺。本文采用机械强度测试、热重分析、N2吸附等分析方法，系统地研究了配煤法对蜂窝状活性炭机械强度、孔隙结构的影响，较全面地考察了制备工艺对蜂窝状活性炭性能的影响，最后将蜂窝状活性炭用于烟气脱硝实验，讨论此法制得的蜂窝状活性炭用于烟气脱硝的可行性，主要结果如下：
1.水分的添加量对蜂窝体的挤出成型存在较大的影响。在外加水量适当时，煤粉泥料的可塑度有最小值，这时可塑性最强。当外加入CMC质量比例为5 wt％时，这时煤粉泥料合适的外加水量为35-40wt。
2.煤粉的混合有利于蜂窝体的炭化。混煤能够使得CMC的炭化过程提前，降低了CMC的炭化温度。混煤阻碍了赵各庄煤挥发分的释放，减小了赵各庄煤的失重量。
3.为了使得蜂窝体在炭化过程以后仍然能够保持结构的完整，就需要有适量的煤焦油在炭化过程中起到高温粘结剂的作用。在本研究中，至少需要2.1wt％的煤焦油，才能使得炭化以后蜂窝体的结构完整，没有发生开裂，坍塌等情况。
4.原料煤粉的配比对于蜂窝状活性炭的机械强度以及孔隙结构有较大的影响。原料煤配比中赵各庄煤越多，蜂窝状活性炭的机械强度越高；太西煤越多，蜂窝状活性炭的孔隙越丰富，所制备的脱硝催化剂活性也越好。
配煤法;蜂窝状活性炭;微波干燥;制备工艺;挤出成型;烟气脱硝
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
刘振宇
2010
中文
TQ424.1;TQ420.6
71
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）