煤基活性炭的制备及CH4H2分离性能.pdfVIP

第 33卷 第 2期 煤 炭 转 化 VO1．33 No．2 2010年 4月 C0AL C0NVERS10N Apr．2010 煤基活性炭的制备及 CH／H2分离性能 刘艳娜u 靳立军 朱盛维。 胡浩权 摘 要 以神东煤为原料 ，KOH为活化剂制备高比表面积活性炭，分别考察碱煤比、活化温 度和活化时间对活性炭孔结构的影响，并用于CH 和 H 的吸附与分 离．结果发现 ，制得活性炭的 比表面积和孔容随碱煤比和活化时间的增加分别呈增加和先增加后减小的趋势，但 比表面积受活 化温度影响不大，孔容随活化温度升 高而增加 ；适合 于CH 和 H。分离的活性炭的最佳制备 条件 为 ：碱煤 比为 5，活化温度 800。C，活化时间为 90min． 关键词 煤，活性炭，甲烷，氢气，吸附分离 中图分类号 TQ424．1 H。P0 更适用于采用木质原料制备微孔活性炭 ， 0 引 言 KOH则更适用于制备煤基活性炭，而且一些采用 KOH制备的活性炭也称为 “超级活性炭”，可用于 焦化是煤炭利用的重要方法．在焦炭生产过程 气体的存储领域． 采用次烟煤为前驱体，KOH为 中会产生大量 富含 Hz(55 ，体积分数)和 CH 活化剂制备高比表面积活性炭，考察制备参数如碱 (26 ，体积分数)的焦炉煤气 ，而 目前焦炉煤气主要 煤 比、活化温度和活化时间等对活性炭孔结构的影 用作工业和民用燃料 ，没有合理利用宝贵的 H。和 响 ，并将其作为吸附剂用于 CH 和 H 的吸附与分 CH 资源．_|】]1978年 ，美国UCC公司建成 了世界上 离 ，从而获得具有最佳的 CH 和 H 吸附分离的活 第一套焦炉煤气制氢的工业变压吸附(PSA)装置 ， 性炭制备条件． 并实现工业化 ，之后该技术得到了迅速推广应用．_|2 吸附剂作为吸附分离工艺的基础和核心 ，其性能直 1 实验部分 接影响变压吸附工艺的分离效果以及吸附分离设备 1．1 活性炭的制备 的尺寸和生产成本．因此新型高效吸附剂的研发一 直是吸附分离领域的热点．目前焦炉煤气变压吸附 活性炭原料为神府东胜 (神东)煤 ，其工业分析 制氢常用的吸附剂为活性炭和 5A分子筛．活性炭 及元素分析见表 1．将神东煤粉碎至160目的颗粒 表 1 原煤 的工业分析与元素分析 因具有 比表面积大、丰富的孔隙及价格低廉的优点 ， Table1 ProximateandultimateanalysisofShendongcoal 一 直是焦炉煤气制氢的首选．活性炭 的性质通常是 Proximateanalysis／ Ultimateanalysis／％ ，daf 由前驱体及活化方法决定 的．烟煤 除了其易得和价 M d Ad Vaf C H N S O ’ 格低廉外 ，其独特的表面组成和微观结构也使许多