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煤質(zhì)柱狀活性炭配煤法制造專用活性炭產(chǎn)品

隨著國(guó)際活性炭產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在已逐步認(rèn)識(shí)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(jìn)而決定其應(yīng)用性能的關(guān)鍵因素。限于國(guó)情，我國(guó)的活性炭行業(yè)目前尚未建立起炭的表面性能的評(píng)價(jià)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法，但對(duì)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的表征已相對(duì)成熟了，也逐漸搞清了孔徑分布與常規(guī)性能指標(biāo)之間的對(duì)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(duì)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(duì)最終活性炭孔分布的貢獻(xiàn)規(guī)律，調(diào)整原料和種類和配比，有目標(biāo)地設(shè)計(jì)活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)，使其對(duì)某一種吸附質(zhì)產(chǎn)生“特效吸附”。
總體來(lái)看，隨著原煤煤化程度的加深（即成煤年代的久遠(yuǎn)），原煤的原始孔隙結(jié)構(gòu)中，大中孔率呈遞減趨勢(shì)，微孔則呈遞增趨勢(shì)，相應(yīng)地，最終活性炭的孔隙分布特征亦會(huì)呈同一變化趨勢(shì)。通過(guò)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(yù)期孔分布特征的活性炭產(chǎn)品，即：采用最簡(jiǎn)單的“配煤法”來(lái)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(jī)械物理性能。這就好比開中藥，與不能隨意進(jìn)行中藥配伍的道理相同。例如：采用無(wú)煙煤和褐煤這兩種都不具備粘結(jié)性的煤種作原料時(shí)，即便添加了大量的粘合劑，最終制品的機(jī)械耐磨強(qiáng)度亦是很低的，因?yàn)閮烧叩拿夯潭炔町愄罅?，不?huì)產(chǎn)生足夠的“連接力”。如果從強(qiáng)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(huì)明顯改善。同樣地，選擇兩種均具有強(qiáng)粘結(jié)性的原煤來(lái)生產(chǎn)活性炭，也是不適當(dāng)?shù)?，?huì)造成炭化過(guò)程困難。
所以，雖然有了“孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”思路，還必須遵循一定的規(guī)律，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)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(jì)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(zhǎng)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?cè)诨钚蕴康闹圃爝^(guò)程中都絕不是惰性成分，也會(huì)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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