褐煤改质制备炭分子筛的研究.pdf

褐煤改质制备炭分子筛的研究 1.2 2 徐革联 ，刘伟 （1.中国矿业大学（北京校区）化工与环境工程学院，北京， 100083； 2.黑龙江科技学院资源与环境工程学院，黑龙江 哈尔滨 150027） 摘要：研究了褐煤原料经热处理改质后制备炭分子筛的可能性，并考察了热解改质的 工艺条件对产品空分性能的影响。结果表明，与褐煤改质前相比，热解改质后的褐煤制备 的炭分子筛具有炭分子筛强度高和空分性能好等优点。 关键词：炭分子筛；褐煤；空分 中图分类号：TQ536.9文献标识码：A 文章编号：1006-6772（2006）02-0089-03 炭分子筛( ,以下简称 空气分离用 ,对热处理改质条件对 空 CarbonMolecularSieve CMS CMS )是具有特别发达的微孔结构的特种活性 气分离性能的影响进行了探索研究。 CMS [1] 炭,在气体分离方面有广阔的应用前景 ,目前作 1 实验部分 为变压吸附空气分离技术的首选吸附剂,在国内 外被广泛用于中小规模的空气分离以制取富 N 1.1原料 2 气体,制取 的原料多是椰子壳、果核、植物、 原料褐煤的煤质分析数据见表 ,粘结剂采 CMS 1 [2] 石油沥青及各种煤等 ,煤是一种具有较为发达 用鸡西矿业集团焦化厂的高温煤焦油,分析数据 的孔隙结构的物质,且价格低廉,来源广泛,是制 见表 2。 取 的一种较为理想的原料。用于制备炭分 CMS 表 1原料褐煤半焦煤质分析数据 % 子筛的煤基原料包括褐煤、烟煤和无烟煤等。在 工业分析 元素分析 各种煤中,褐煤是变质程度最为年轻的煤种,价 M A V FC C H O N S ad d d d 格低廉。由于其高灰、高水、易风化、自燃而限制 7.386.7345.2348.0475.334.6911.970.870.38 了其使用,褐煤的改质及开发其综合利用途径成 为一个亟待解决的问题。褐煤组成上的特点是各 表2煤焦油的分析数据 种官能团、侧链、桥键等活性基团含量高,在加热 水分 灰分 游离碳 粘度 · 比重 · -3 /% /% /% /Pas /gcm 炭化时,大量脱除挥发分,形成具有发达孔隙的 4 0.03 8 6 1.18 松散结构。因此,采用通常的炭化法由褐煤制炭 分子筛,所得产品质量较差,炭分子筛的空分性 1.2褐煤改质工艺 [3] 能仅为 左右 ,必须辅以碳沉积法来改善其 94%