如何测定煤质活性炭及其原料炭化物中所含有的挥发分数量.doc

活性炭知识 活性炭知识 如何测定煤质活性炭及其原料炭化物中所含有的挥发分数量？ 　　对于煤质活性炭及其原料炭化物中所含有的挥发分数量的测定，通常采用的方法是将试样放在铂金坩埚，避免与空气接触，在900℃下加热7min，求出加热减量对试样的质量分数，并从该分数中减去同时进行测定得到的水分值（干燥减量）以后，便得到试样的挥发分含量。灰分（强热残分）的测定方法是将干燥过的试样放在瓷坩埚中，在温度调节至800~900℃的高温电炉中灰化，残留物质的质量分数最为灰分。固定炭是以干燥试样作为100%，减去灰分与挥发分所得到的数量。 　　通常物理法生产的活性炭，由于是在温度为900℃以上制得的，挥发分很少；而化学法活性炭，其活化温度一般是在500℃以下，所以挥发分含量较高。活性炭原料炭化物的挥发分受炭化温度的影响很大。实验表明，温度上升，挥发分含量减少；炭化反应在500℃以下剧烈进行，在600~700℃基本上结束。固定碳含量的变化基本上与挥发分相对应，在炭化反应结束的700℃以上基本不会再增加。　　 　　灰分是活性炭原料选择方面的一个重要指标。原料中的无机成分在炭化过程中几乎不减少而最后残留与木炭中。原料中的灰分含量即使只有1%，活性炭的灰分含量也可能达到10%，甚至更高。由于灰分不具有吸附能力，因此活性炭吸附能力与其灰分含量成正比，即活性炭灰分含量越高，其吸附能力相对越低。所以在活性炭的选择过程中，尽量选择其灰分含量低的产品。 活性炭的元素组成通常可通过元素分析装置进行测定，活性炭的元素组成90%以上是碳，这就很大程度上决定活性炭是疏水性吸附剂。氧元素的含量一般为百分之几，其一部分存在与灰分中，另一部分在碳的表面以羚基之类的表面官能团形式存在。由于这部分氧元素的存在，使活性炭具有一定的亲水性，而并非是完全的疏水性。因其亲水性的存在，使得其能够将孔隙内的空气置换为水，进而吸附溶解于水中的有机物，使活性炭用于水处理成为可能。 活性炭中的灰分含量，由于原料和制备过程的不同，而有显著的差异。一般木质活性炭灰分的含量较少（一般5%）。当原料灰分含量较大时，需要对原料进行脱灰处理以后再生产活性炭。氮与硫的含量，在植物类原料的场合通常非常少。原料中含有的蛋白质以及硫化物，在炭化及活化过程中，大部分会挥发掉，有时会有微量的残留。残存的微量氮原子，有时能够提高活性炭的催化性能。 活性炭中的微量杂质必须尽量加以控制。活性炭中存在的最重要的杂志是砷。砷存在与自然界，使用椰子壳以及木质类原料时必须注意。土壤中的砷浓度太大，导致原料中的砷浓度也增大，而用这些原料生产的活性炭中砷的浓度就会超标。所以，生产活性炭时对于砷要求严格地进行控制。同时，对于使用各种废弃物为原料生产活性炭，需要先进性检测此原料是否收到重金属的污染。 分析煤质颗粒活性炭固定床吸附脱色技术对糖液温度所引起的吸附效率 煤质颗粒活性炭选用优质无烟煤为原料，采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。 在颗粒炭吸附装置中，糖液呈逆流方向与颗粒炭床层进行接触。一般均采取从吸附器的底部用泵将糖液注入并向上流经GAC床层，脱色处理后的糖液则最终由吸附器的顶部离。根据脱色率要求，每隔一段时间就采取脉冲操作方式从吸附器中取出部分已达饱和态的颗粒炭，同时从吸附器的顶部补充加入相应量的新炭，这一操作程序和过程称为脉动操作。除了进行脉冲操作的时间段外，糖液在吸附器中的流动呈连续进行状态，且饱和炭的移出、再生及回用操作也呈连续进行状态。这个总体操作技术系统称为“脉动床(移动床)颗粒活性炭脱色技术系统。 煤质颗粒活性炭固定床吸附脱色技术系统： （1）吸附柱的底部段设计为倒圆锥形（Inverted conical）。这是为了确保在饱和炭卸出-输送过程中不会发生部分炭的“滞留（holdup）”。 （2）在吸附柱的基底部位设置有内置式筛网型分离部件。这些筛网型分离部件有各种各样的结构形式，澳大利亚糖加工业主要采用在圆柱体的特定位置加装楔形丝筛（wedge wirescreen）的结构型式，在吸附柱的基底部位共设置了六组呈放射线排列的这种网筛分离装置。图8.4是这种装置及其安装位置的局部剖视图。 （3）煤质颗粒活性炭炭浆进口和出口位置的选定。通过安装在吸附柱纵轴线上的喷嘴和连接管来实施吸附柱的加注炭浆/卸出炭浆操作。设置在底部圆锥体正下方的卸料口可与圆锥体结构一起确保饱和炭能被完全排出，而设置在顶部正上方位置的加料口则可确保吸附柱能被完全充满。 （4）过压保护。吸附柱属于压力容器，故设计时应按照压力容器设计规范执行。设计压力取值根据多种操作条件——如流量、床层压