活性焦是介于活性炭和氣焦之間的中間吸附性的煤炭產(chǎn)品。信息主要集中在鍋爐煙氣脫硫領(lǐng)域,且以日本研究為多,活性焦成品的碘值平均在600mg/g左右。表現(xiàn)并組織的,主要是基于國(guó)內(nèi)已有同類工業(yè)化產(chǎn)品問(wèn)世,以及為大同地區(qū)氣焦產(chǎn)品開發(fā)出新的用途,在灰融聚氣化爐應(yīng)用于焦炭活化尚未產(chǎn)業(yè)化條件下,探討可行的生產(chǎn)工藝。
在現(xiàn)有條件下,因國(guó)內(nèi)難處理工業(yè)廢水治理市場(chǎng)需求和環(huán)保形勢(shì)日趨緊張的現(xiàn)實(shí),活性焦用途多活躍在焦化廢水、造紙廢水、制藥廢水等領(lǐng)域,主要應(yīng)用于廢水中有機(jī)物脫除和脫色。與活性炭中煤質(zhì)破碎炭主系列品種性能的主要區(qū)別在于,活性焦因結(jié)構(gòu)上中孔發(fā)達(dá),表現(xiàn)在性能指標(biāo)上——碘值有所降低,但亞甲藍(lán)值、糖蜜值大為增高,從而在應(yīng)用上表現(xiàn)出能吸附大分子、長(zhǎng)鏈有機(jī)物的特性,而因資源優(yōu)勢(shì)的存在,生產(chǎn)成本及生產(chǎn)得率均比破碎炭有比較優(yōu)勢(shì),導(dǎo)致售價(jià)不到活性炭的50%。
產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)為:
①.強(qiáng)度Hardness (w%) 91
②.亞甲藍(lán)Methylene blue(mg/g) 60
③.灰分Ash (w%) 12.5
④.裝填密度Apparent Density(g/l) 540
⑤.碘值Lodine No.(mg/g) 620
⑥.比表面積(N2吸附)Specific surface area(m2/g) 490
⑦.糖蜜值 Sugar Phickness(mg/g) >200
⑧.粒度 Particle size distribution(w%)
0~3.15mm: 其中>1.25 92%
二、 生產(chǎn)工藝
據(jù)報(bào)道,歷史上曾做過(guò)中孔發(fā)達(dá)煤質(zhì)活性炭,但不是破碎炭,而是柱狀壓條炭。在壓條炭制作過(guò)程中,為了提高中孔比例,通常在混捏過(guò)程添加粘結(jié)劑同時(shí),配入一定比例的苛性堿溶液,并在炭化過(guò)程前增加300度以下定時(shí)預(yù)氧化工序,以減少炭化和活化過(guò)程中的燒失現(xiàn)象。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研情況,生產(chǎn)工序過(guò)程大為簡(jiǎn)化。工廠直接采購(gòu)13mm以下氣焦,進(jìn)廠后篩分獲取3~8mm原料,然后投入斯列普活化爐進(jìn)行活化。為了改善活化爐供熱、耗熱平衡,碎焦采購(gòu)中要求揮發(fā)分指標(biāo)為:9~15%。活化工藝與破碎炭生產(chǎn)工藝類似,只是需要對(duì)活化時(shí)間等工藝條件予以適當(dāng)調(diào)整。因此,該生產(chǎn)工藝能否在大同地區(qū)實(shí)現(xiàn)復(fù)制的關(guān)鍵在于:①.活性焦成品的中孔發(fā)達(dá)特性是否由當(dāng)?shù)氐脑厦禾匦詻Q定;②.炭化料的揮發(fā)分水平間接反映了其炭化深度,同時(shí)將直接影響到活化效果,是否為了活性焦生產(chǎn)、必須有意提高炭化料的揮發(fā)分水平,或是否可以通過(guò)外加熱源方式解決活化爐的供熱問(wèn)題;③. 灰分指標(biāo)是活性焦的重要質(zhì)量指標(biāo),按照噸活性焦消耗2.2~2.3噸炭化料的消耗指標(biāo),可推算出炭化料的灰分指標(biāo)應(yīng)為7~8%,在大同地區(qū)完成炭化料選擇困難較大(灰分平均值為10~13%,揀清矸石后灰分可達(dá)到8~10%)。以上問(wèn)題有待進(jìn)一步研發(fā)驗(yàn)證。
三、 大同地區(qū)活性焦研發(fā)
選擇規(guī)范生產(chǎn)管理和具備雄厚研發(fā)能力的活性炭生產(chǎn)廠家進(jìn)行活性焦的研發(fā)工作:①.炭化料質(zhì)量比對(duì)和選擇;②.數(shù)個(gè)料道試燒,解決活化時(shí)間測(cè)試;③.斯列普單爐試驗(yàn),解決生產(chǎn)參數(shù)的確定。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,除了承擔(dān)試驗(yàn)廠家制定可靠的檢測(cè)方案外,原料及各試驗(yàn)階段的成品活性焦均交付山西煤化所進(jìn)行樣品分析,重點(diǎn)是亞甲藍(lán)、糖蜜值及孔徑分布數(shù)據(jù)結(jié)果。