蘭炭作為一種新型的炭素材料,廣泛用於化工、冶煉、煤氣化等行業,在生產金屬鎂、鐵合金、矽鐵、矽錳、化肥、電石等產品過程中優於焦炭,特別在提高下遊產品質量檔次、節約能源、降低生產成本、增加產量等方麵,具有較高的應用價值。
近年來,我國很多城市的霧霾天氣與燃煤密切相關,蘭炭作為一種清潔燃料,各項指標均優於煙煤和無煙煤。現在北京、天津、河北、山東等地為減少燃煤對城市的汙染,積極推動蘭炭的應用。此外,蘭炭的副產品煤焦油除作為建築陶瓷、燃油發動機的添加油外,還可加工得到苯酚、甲酚、二甲酚和高級酚類產品以及烷烴、芳烴等,煤氣可用於發電、製取合成氨、甲醇等化工產品、工業煆燒熱源等。
蘭炭在清潔燃料領域的應用
民用燃料
蘭炭隻有原煤汙染物含量的五分之一,特別是硫僅為原煤的十分之一,是適宜的民用清潔燃料,可替代中、小城市及農村的民用無煙煤,特別是在蘭炭生產企業周邊地區具有較強的市場競爭力。
鍋爐燃料
蘭炭揮發分低,一般為5-7%,最高為10%,還具有低硫、低磷、發熱量高等特性。從有利於燃燒和環保出發,根據已有試驗數據,采用鍋爐摻燒蘭炭是可行的。
目(mu)前(qian),國(guo)內(nei)燃(ran)煤(mei)電(dian)廠(chang)以(yi)煤(mei)粉(fen)燃(ran)燒(shao)和(he)循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)為(wei)主(zhu),因(yin)此(ci)基(ji)於(yu)循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)和(he)煤(mei)粉(fen)燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)的(de)煤(mei)熱(re)解(jie)氣(qi)化(hua)燃(ran)燒(shao)分(fen)級(ji)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu)應(ying)該(gai)是(shi)以(yi)發(fa)電(dian)為(wei)主(zhu)的(de)煤(mei)炭(tan)分(fen)級(ji)轉(zhuan)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)主(zhu)要(yao)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。這(zhe)種(zhong)新(xin)的(de)煤(mei)炭(tan)發(fa)電(dian)方(fang)式(shi)投(tou)資(zi)低(di)、投tou入ru產chan出chu比bi高gao,可ke對dui現xian有you燃ran煤mei電dian廠chang進jin行xing升sheng級ji換huan代dai,更geng適shi用yong於yu新xin建jian電dian廠chang。有you望wang改gai變bian煤mei炭tan單dan一yi用yong於yu燃ran燒shao發fa電dian的de產chan業ye結jie構gou,形xing成cheng基ji於yu煤mei炭tan資zi源yuan化hua利li用yong發fa電dian的de新xin產chan業ye鏈lian。
weileyanzhengyuanmeihelantanderanshaotexing,jianglantanhehemeiyangpinsongzhixianregongyanjiuyuanyouxiangongsijinxinglantanhelantanyuhemeichanshaodeliangzhongranshaotiaojianxiaderanshaoshiyan。yanjiujieguobiaoming,lantanjuyouruxiaxingzhi:
1.著火穩定性:蘭炭與褐煤摻燒(8:2)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)為(wei),雖(sui)然(ran)蘭(lan)炭(tan)揮(hui)發(fa)分(fen)較(jiao)低(di),但(dan)在(zai)給(gei)定(ding)試(shi)驗(yan)條(tiao)件(jian)下(xia),蘭(lan)炭(tan)和(he)蘭(lan)炭(tan)與(yu)褐(he)煤(mei)摻(chan)燒(shao)的(de)著(zhe)火(huo)穩(wen)定(ding)性(xing)遠(yuan)高(gao)於(yu)貧(pin)煤(mei),其(qi)著(zhe)火(huo)穩(wen)定(ding)性(xing)較(jiao)好(hao),與(yu)國(guo)內(nei)典(dian)型(xing)煙(yan)煤(mei)接(jie)近(jin)。
2.燃盡性能:試驗證明煤的最終燃盡率主要受氧量及煤粉細度的影響較大。不同煤粉細度及運行氧量條件下,試驗煤燃盡性能在“中等燃盡”與“極易燃盡”之間變化,綜合考慮提高蘭炭和蘭炭與褐煤摻燒煤的燃盡率以及實現低NOx燃燒的要求。
3.燃燒溫度與結渣性:lantanshiyanzhehuoxingnengyouyi,rezhijiaogao,huirongrongxingjiaodi,weifangzhiweibushouremianchuxianyanzhongjiezhayujihui,jianyilutangchukouyanwenbuyaotaigao,tongshipingshishouremianquyuyingpeizhishuliangzugoudechuihuiqi。
4.摻燒特性:蘭炭與褐煤摻燒後鍋爐燃燒的穩定性與經濟性不會有明顯的變化,由於燃燒溫度降低,結渣性將會略為降低。褐煤水分高、可磨性差,磨煤機出力以及機組帶負荷能力將是製約褐煤摻燒比例的主要因素。
清華大學、中國科學院地球環境研究所、煤炭科學研究總院等國內權威機構研究數據發現:蘭炭燃燒排放的PM2.5和致癌物二項指標較精煤分別下降93%、92%和98% ;對人體健康影響最大的多環芳烴類PAHS排放上,蘭炭較精煤降低97%以上;在二氧化硫的排放上,蘭炭較精煤降低57%以上。各項指標均優於山西無煙煤;與寧夏無煙煤接近。與無煙煤對比,蘭炭燃燒後底灰比重是無煙煤的1/3,比無煙煤燃燒更加充分;PM2.5下降93% ,蘭炭比精煤的燃燒排放PM2.5下降93%,致癌物下降92%;蘭炭比精煤的燃燒排放致癌物下降92% ,致霾物下降98% ;蘭炭比精煤的燃燒排放致霾物下降98%;多環芳烴類下降97%;蘭炭比精煤的燃燒排放多環芳烴下降97%。
根據中國霾成因機製研究表明,北京2013年冬季燃煤對霾汙染的貢獻率為26.1%,全年平均值為22.4%。因此,用清潔固體燃料替代傳統的煤炭燃料,是降低大氣霾汙染的主要措施之一。作為一種環保燃料,具有低灰、低硫、低磷、低鋁、高固炭比、高化學性和高比電阻率的特性,各項指標均優於煙煤和無煙煤。原煤經中低溫熱解後,pm2.5、多環芳烴等排放因子大幅降低,接近甚至優於優質無煙煤。
化工原料領域
電石還原劑
蘭炭得益於低灰分、低鋁、低磷、高電阻率的優點,應用於電石行業,可顯著降低能耗,降低成本,提高產品質量。
化肥原料
低灰、低硫的蘭炭用於化肥原料氣製備,可提高產氣率,減少灰渣排放量,減少煤氣的脫硫量,從而降低能耗、tigaomeiqipinzhi。lantanrejiemeiqiyufenmeizhibeihechengqiyudijieyanmeizhijieqihuaxiangbi,lantanjiejingmeiqihuajiangdilehechengqizhongjiaoyouhanliang,tigaoleyouxiaoqihanliang,jianqingleqitijinghuadanyuandefudan,wuliaobuyinianjiechengkuai,lantanzuoweiqihuayuanliaoqianzaishichangjuda。tebieshifenmeiqihuagongyidekaifachenggong,weilantanfenmodeyingyongjianlilejichu。lantanrejiehemeiqihualianhe,jiangyouyiyurejiemeiqihemeiqihuadezongheliyong。
化工領域應用
蘭炭氣化製合成氣,是生產合成氨、甲醇、乙二醇、醋酸、低碳烯烴、燃ran料liao及ji燃ran料liao添tian加jia劑ji等deng的de基ji礎chu原yuan料liao。蘭lan炭tan是shi一yi種zhong潔jie淨jing的de氣qi化hua原yuan料liao,與yu無wu煙yan煤mei直zhi接jie氣qi化hua相xiang比bi,蘭lan炭tan氣qi化hua降jiang低di了le合he成cheng氣qi中zhong焦jiao油you含han量liang,提ti高gao了le有you效xiao氣qi含han量liang,減jian輕qing了le氣qi體ti淨jing化hua單dan元yuan的de負fu擔dan,且qie物wu料liao不bu易yi黏nian結jie成cheng塊kuai。尤you其qi在zai合he成cheng氨an工gong業ye中zhong,蘭lan炭tan取qu代dai價jia格ge較jiao高gao的de無wu煙yan煤mei作zuo為wei氣qi化hua原yuan料liao成cheng為wei必bi然ran趨qu勢shi。多duo年nian來lai,對dui蘭lan炭tan氣qi化hua進jin行xing了le係xi列lie研yan究jiu和he生sheng產chan試shi驗yan,為wei蘭lan炭tan的de大da規gui模mo利li用yong開kai拓tuo了le巨ju大da的de潛qian力li市shi場chang。西xi北bei化hua工gong研yan究jiu院yuan通tong過guo對dui蘭lan炭tan氣qi化hua試shi驗yan得de出chu結jie論lun:
1.yilantanweiyuanliao,caiyonggudingchuangjianxieqihuajishuzhiquhechenganhuohechengjiachunyuanliaoqizaijishushangshiwanquankexingde。youcikejian,zhiyaocaiyongteshudezhiqigongyitiaojian,lantanwanquankeyizuoweishengchanhechengqidelianghaoyuanliao。suizhemeizhiqigongyijishudefazhan,lantanfenmozhiqigongyiyezaikaifaguochengzhong,yujiganfenqihuahuoshuimeijiangzhiqigongyideyingyongchenggong,jiangweilantanfenmodeyingyongdiandingjichu。
2.蘭炭屬於低灰熔點、高揮發分、機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)和(he)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)差(cha)的(de)焦(jiao)炭(tan),用(yong)於(yu)固(gu)定(ding)床(chuang)氣(qi)化(hua)難(nan)以(yi)采(cai)用(yong)大(da)風(feng)量(liang)高(gao)爐(lu)溫(wen)的(de)製(zhi)氣(qi)工(gong)藝(yi),為(wei)保(bao)證(zheng)製(zhi)氣(qi)反(fan)應(ying)炭(tan)層(ceng)所(suo)需(xu)的(de)足(zu)夠(gou)蓄(xu)熱(re)量(liang)和(he)穩(wen)定(ding)的(de)爐(lu)況(kuang),應(ying)采(cai)用(yong)弱(ruo)風(feng)長(chang)吹(chui)的(de)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)強(qiang)化(hua)製(zhi)氣(qi)過(guo)程(cheng),即(ji)特(te)殊(shu)的(de)製(zhi)氣(qi)循(xun)環(huan)時(shi)間(jian)和(he)百(bai)分(fen)比(bi)分(fen)配(pei)。對(dui)於(yu)不(bu)同(tong)爐(lu)徑(jing)的(de)氣(qi)化(hua)爐(lu),其(qi)製(zhi)氣(qi)工(gong)藝(yi)條(tiao)件(jian)還(hai)需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)探(tan)索(suo)和(he)優(you)化(hua)。
3.蘭lan炭tan用yong於yu固gu定ding床chuang氣qi化hua製zhi取qu合he成cheng氣qi,既ji解jie決jue了le當dang地di無wu煙yan煤mei短duan缺que的de問wen題ti,又you為wei廉lian價jia蘭lan炭tan的de綜zong合he利li用yong開kai拓tuo一yi條tiao出chu路lu,具ju有you較jiao高gao的de能neng源yuan利li用yong效xiao率lv和he顯xian著zhu的de經jing濟ji效xiao益yi。
冶金領域
多年來,對蘭炭在冶金行業中的應用進行了一係列研究,尤其是蘭炭在矽鐵生產中的廣泛應用,對提高矽鐵產品質量、降耗增產、提升企業的經濟效益發揮了重要作用。另外,蘭炭在銅火法精煉和鐵礦燒結燃料、鐵礦含碳球團還原劑、高爐煉鐵、高爐噴吹料和直接法還原法煉鐵等鋼鐵行業中得到廣泛應用。
高爐煉鐵燃料
焦炭是高爐煉鐵的必備燃料。從20世紀70年代起,國內外鋼鐵企業開始研究將小塊焦(15~25mm冶金焦炭)yutiekuangshihunzhuangdefangshiyingyongyugaoluliantie。guoneiwaigongyeshengchanshijianzhengming,xiaokuaijiaoyongyugaoluliantieshikexingde。jiaruxiaokuaijiaohoukeyitigaogaoludetouqixinghetouyexing,tigaoCO的利用率;在鐵礦石中適量加入小塊焦,可以有效地保護入爐大塊焦,減少大塊焦炭過早參與碳溶反應,使其充分發揮骨架作用;同時還可以降低焦比、ranliaobi,jianshaoyouzhilianjiaomeidexiaohaotigaoqiyejingjixiaoyi。xiaokuaiyejinjiaoshicongyejinjiaozhongshaichulidujiaoxiaodejiaotan,qishuliangyouxian,erjianglantantidaixiaokuaiyejinjiaoyongyugaoluliantie,duijiangdishengchanchengben,jieyuewoguoyouzhilianjiaomeiziyuanchanshenglejudadejingjiheshehuixiaoyi。
直接還原法煉鐵
人們對直接還原法煉鐵的還原反應機理、熱re力li學xue和he動dong力li學xue等deng研yan究jiu做zuo了le大da量liang的de工gong作zuo,普pu遍bian的de觀guan點dian認ren為wei煤mei的de氣qi化hua反fan應ying是shi反fan應ying進jin行xing的de限xian製zhi環huan節jie,所suo以yi選xuan擇ze高gao反fan應ying活huo性xing的de蘭lan炭tan為wei還hai原yuan劑ji,對dui降jiang低di反fan應ying能neng耗hao顯xian得de尤you為wei重zhong要yao。
與冶金焦相比,用蘭炭生產鐵合金可降低電耗10%,每噸節電300度~500度,節焦70公斤~90公斤,單爐產量可提高10%以上。從上世紀90年代開始,鐵合金生產基本采用蘭炭和冶金焦混配作為還原劑。
蘭炭製鑄造型焦
對粉狀蘭炭製備大塊鑄造型焦進行了工業試驗,試驗結果表明:以粉狀蘭炭為主要原料所製得的型焦整塊率高、初始強度好;經隧道窯炭化所得型焦的整塊率高、落下強度高、固定碳含量高、熱值高;經(jing)炭(tan)化(hua)後(hou)的(de)型(xing)焦(jiao)應(ying)用(yong)於(yu)衝(chong)天(tian)爐(lu),衝(chong)天(tian)爐(lu)風(feng)壓(ya)降(jiang)低(di),爐(lu)內(nei)透(tou)氣(qi)性(xing)得(de)到(dao)明(ming)顯(xian)改(gai)善(shan),熔(rong)化(hua)的(de)鐵(tie)水(shui)溫(wen)度(du)較(jiao)高(gao),化(hua)鐵(tie)效(xiao)果(guo)好(hao),完(wan)全(quan)能(neng)滿(man)足(zu)鑄(zhu)造(zao)的(de)要(yao)求(qiu)。
研究結果認為:fenzhuanglantanweizhuyaoyuanliaozhibeizhuzaoxingjiaodegongyeshiyansuoxuangongyishiwanquankexingde,zhibeidexingjiaoshishiyongyuchongtianlushengchandeyouzhiranliao。gaigongyijishuweikuodashenmufenzhuanglantandeyingyongfanwei、節約優質煉焦煤資源提供了可商業化的技術方案。
蘭炭製冶金型焦
我國對蘭炭粉生產冶金型焦進行了研究,研究結果認為:以神府礦區蘭炭粉為主原料,添加40%~50%在高溫下產生強黏結性的活性物和黏結性好的黏結劑,采用冷壓成型、高溫幹餾工藝,可研製出強度為二級或三級的冶金型焦。隨著我國低階煤中、低di溫wen熱re解jie產chan業ye的de發fa展zhan,國guo內nei開kai展zhan了le一yi係xi列lie的de半ban焦jiao生sheng產chan型xing焦jiao的de研yan究jiu試shi驗yan。試shi驗yan表biao明ming,半ban焦jiao粉fen在zai加jia入ru一yi定ding的de黏nian結jie劑ji或huo增zeng黏nian劑ji等deng活huo性xing物wu後hou,可ke作zuo為wei型xing焦jiao的de主zhu要yao原yuan料liao,並bing能neng煉lian成cheng質zhi量liang上shang好hao的de焦jiao炭tan。
銅火法精煉
目前世界上原生銅產量中80%用火法冶煉的方法生產,約20%用濕法冶煉的方法生產。熔煉是火法煉銅最重要的冶煉過程,傳統熔煉方法是在鼓風爐、反射爐和電爐內進行,由於這些傳統工藝的能耗大、副產物硫無法回收利用、對環境汙染嚴重,現已逐漸被高效、節能和低汙染的強化熔煉工藝所取代。
國內外銅火法精煉使用的還原劑主要有重油、柴油、石油液化氣、天然氣、氨、丙烷、原木、木炭粉等。國內采用重油、石油液化氣作還原劑的生產廠家,在還原過程中,爐口及爐尾“S”管(guan)道(dao)外(wai)逸(yi)冒(mao)大(da)量(liang)的(de)黑(hei)煙(yan),嚴(yan)重(zhong)汙(wu)染(ran)環(huan)境(jing),需(xu)投(tou)入(ru)較(jiao)大(da)精(jing)力(li)來(lai)治(zhi)理(li),增(zeng)加(jia)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)。為(wei)此(ci)開(kai)發(fa)研(yan)製(zhi)出(chu)蘭(lan)炭(tan)基(ji)固(gu)體(ti)還(hai)原(yuan)劑(ji),成(cheng)功(gong)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)銅(tong)回(hui)轉(zhuan)式(shi)陽(yang)極(ji)爐(lu)生(sheng)產(chan)中(zhong),徹(che)底(di)解(jie)決(jue)了(le)銅(tong)陽(yang)極(ji)爐(lu)黑(hei)煙(yan)汙(wu)染(ran),同(tong)時(shi)降(jiang)低(di)了(le)銅(tong)陽(yang)極(ji)板(ban)的(de)成(cheng)本(ben)。
蘭炭生產矽鐵
矽鐵是鐵合金工業最早和最主要的產品之一,矽鐵在煉鋼工業、鐵合金工業、鑄鐵工業以及其他工業部門有著相當廣泛的應用。生產矽鐵的碳質還原劑主要有冶金焦、石油焦、瀝青焦、煙煤和木炭(或木塊),其中冶金焦用得最多,後四種主要用於生產工業矽,煙煤和木炭常與冶金焦搭配用於生產矽鈣合金。
為了降低矽鐵生產成本和提高產品質量,我國從20世紀70niandaikaishi,duilantanzhiguitiejinxingleyixiliegongyexingshiyan,bingzaishengchanzhongdedaoguangfanyingyong。lantandebidianzuhefanyinghuoxingzhijieguanxidaoyelianchanpindedianhaohechanliang。jingguoshiyan,liduzhuyaozai1-6mm之間的蘭炭,無需破碎,可直接入爐,降低了生產成本。由於蘭炭具有比電阻大、反應活性好、A12O3含量低及粒度適宜等特點,非常適於作為小型礦熱爐煉矽鐵的還原劑。
含碳球團還原劑
蘭lan炭tan粉fen代dai替ti焦jiao粉fen或huo無wu煙yan煤mei粉fen與yu鐵tie礦kuang粉fen混hun合he物wu的de還hai原yuan熱re分fen析xi試shi驗yan和he含han碳tan球qiu團tuan的de還hai原yuan試shi驗yan結jie果guo得de出chu,用yong神shen木mu蘭lan炭tan粉fen作zuo為wei含han碳tan球qiu團tuan還hai原yuan劑ji是shi可ke行xing的de,並bing具ju有you如ru下xia優you勢shi:
1.蘭lan炭tan粉fen氣qi化hua性xing優you於yu焦jiao粉fen和he無wu煙yan煤mei粉fen,與yu焦jiao粉fen和he無wu煙yan煤mei粉fen比bi較jiao,還hai原yuan開kai始shi溫wen度du和he達da到dao最zui高gao還hai原yuan速su率lv的de溫wen度du低di,還hai原yuan過guo程cheng由you焦jiao粉fen和he無wu煙yan煤mei粉fen作zuo還hai原yuan劑ji時shi的de二er步bu還hai原yuan轉zhuan變bian為wei一yi步bu還hai原yuan。
2.蘭炭粉含碳球團中還原劑配比可按碳氧比1.0設置,還原溫度為1250℃。
3.含han碳tan球qiu團tuan內nei鐵tie氧yang化hua物wu的de碳tan熱re還hai原yuan是shi通tong過guo碳tan氣qi化hua和he鐵tie氧yang化hua物wu間jian接jie還hai原yuan兩liang個ge反fan應ying耦ou合he完wan成cheng的de。還hai原yuan前qian期qi,含han碳tan球qiu團tuan的de還hai原yuan速su率lv主zhu要yao由you碳tan氣qi化hua速su率lv控kong製zhi,蘭lan炭tan粉fen與yu焦jiao粉fen和he無wu煙yan煤mei粉fen比bi較jiao,因yin其qi具ju有you良liang好hao的de還hai原yuan性xing,還hai原yuan反fan應ying一yi步bu完wan成cheng,還hai原yuan最zui大da速su率lv對dui應ying的de溫wen度du區qu域yu比bi焦jiao粉fen和he無wu煙yan煤mei粉fen的de低di150℃。
4.用蘭炭作還原劑的含碳球團,因在還原過程中可用低品質的熱源,是一種優良還原劑。
高爐噴吹燃料
高爐噴吹燃料是增產節焦的一項重大措施。近些年來,許多鋼鐵企業正積極致力於噴吹煙煤,如鞍鋼、baogangdengqiye。danpenchuiyanmeiyouyigeanquanwenti,weilefanghuofangbao,penchuixuzaiduoxingqitizhongjinxing,shebeifuza,jiansheyucaozuofeiyonggao,erqiepenchuigaohuifafenyanmeiyoushaodiaohuagongfuchanpinhemeiqidequedian,yinciyinggaishouxiantiquhuagongchanpin,shengyudelantanzuogaolupenchuiliao,shixianzongheliyong。
我國現有高爐噴吹係統要求噴吹燃料無爆炸性。經試驗,一般煤炭的返回火焰在700mm以上,說明原煤均有很大的爆炸性;而er神shen木mu蘭lan炭tan卻que沒mei有you爆bao炸zha性xing,所suo以yi蘭lan炭tan噴pen吹chui燃ran料liao產chan生sheng爆bao炸zha的de可ke能neng性xing極ji小xiao,是shi一yi種zhong安an全quan的de噴pen吹chui燃ran料liao。另ling外wai,蘭lan炭tan的de可ke磨mo性xing係xi數shu普pu遍bian較jiao高gao。所suo以yi蘭lan炭tan代dai替ti無wu煙yan煤mei作zuo高gao爐lu噴pen吹chui燃ran料liao可ke以yi降jiang低di製zhi粉fen過guo程cheng的de成cheng本ben。
通過對生產用煤及低溫蘭炭的各項性能的檢測,研究表明:低溫蘭炭的工業成分、可磨性、爆炸性、燃燒率等均符合噴吹條件,可以應用於高爐噴吹。在包鋼、首鋼、寶鋼、酒鋼、鞍an鋼gang等deng多duo家jia鋼gang鐵tie企qi業ye進jin行xing了le蘭lan炭tan替ti代dai無wu煙yan煤mei作zuo高gao爐lu噴pen吹chui用yong料liao的de試shi驗yan。試shi驗yan表biao明ming,神shen木mu蘭lan炭tan優you於yu現xian用yong高gao爐lu煤mei粉fen,製zhi備bei蘭lan炭tan粉fen在zai技ji術shu上shang也ye可ke行xing,以yi15%-30%比例噴吹在工藝技術上完全無障礙。
吸附劑催化劑領域應用
活性蘭炭
活性蘭炭是我國研究者在活性焦的基礎上研發的一種新型炭基吸附材料。活性蘭炭與常規活性炭不同,活性蘭炭是一種結合強度(耐壓、耐磨損、耐衝擊)比活性炭高、比表麵積比活性炭小的吸附材料。與活性炭相比,活性蘭炭具有更好的脫硫、脫硝性能,且在使用過程中,加熱再生相當於對活性蘭炭進行再次活化,使其脫硫、脫硝性能還會有所增加。由表1的研究結果可知,活性蘭炭和蘭炭活性炭中孔(V10~40)特別發達,先鋒活性蘭炭中孔值最高,可達0.1808,蘭炭活性炭次之為0.1722,顯著高於椰殼活性炭和無煙煤活性炭。電鏡下觀察先鋒活性蘭炭的孔結構發現,活性蘭炭的孔壁較薄、孔與孔之間相互連通,形成吸附通道及網絡,因而吸附性能好。
如果以這幾種吸附劑的保鮮效果加以比較發現,它們脫除CO2的效率大小按下列順序排列:先鋒活性蘭炭>蘭炭活性炭>美國椰殼活性炭>無煙煤活性炭,活性蘭炭脫除CO2的效果最佳,蘭炭活性炭次之。目前已有企業以褐煤蘭炭粉為原料,采用水蒸氣活化法生產活性蘭炭,其產品具有比表麵積大、吸附性強的特點,適於蘭炭生產、煤氣化等煤化工汙水的處理。生產實踐表明,以活性蘭炭為基礎的LAB處理工藝淨化技術,可使出水的COD小於50mg/L,總酚能被完全吸收,對氨氮的吸附能達到50%。處理後的汙水完全達到回用標準,實現無汙水排放。
催化劑原料
長期以來,催化劑及其載體在化工領域具有重要作用。目前應用於化工生產中的催化劑及其載體,品種繁多、價格高、技術難度大。由於蘭炭具有來源廣泛且價廉、比表麵積大、活性高、強度大、抗燒結、不易中毒、生產的積炭可以充當載體等顯著優點,因此,多年來引起國內外研究者的極大關注,並進行了一係列研究,為進一步應用提供了依據。
以蘭炭為原料製備催化劑及其載體的主要研究結果是:
1.蘭炭催化甲烷製合成氣。研究結果認為:褐煤蘭炭具有良好的催化活性,隨著蘭炭製備溫度的升高,蘭炭的比表麵積增大,催化活性增強。開元褐煤在溫度1023K、1123K、1223K下熱解製得的蘭炭,其比表麵積分別為21.55m2/g、40.76m2/g、126.98m2/g;采用HNO3tuochulantanzhongdehuifen,shiyanbiaomingjiawanzaituochuhuifenhoudelantandecuihuazuoyongxiadezhuanhualvyuyuanlantancuihuaxiadezhuanhualvjibenxiangtong,lantanzhongdehuifenduilantancuihuajiawanfenjiemeiyouyingxiang;蘭炭催化甲烷反應的初始反應級數是0.5,反應活化能力為89~105kj/mol。
2.蘭炭催化煤熱解產物。德國早在1927-1943年間,就以蘭炭為載體,活性組分為2%MoO3製備煤焦油加氫改質催化劑(11002型);同時還以蘭炭為載體,活性組分為3%硫酸鐵製備煤焦油加氫裂化催化劑(10927型)。這兩種催化劑均在煤焦油加氫製汽油和柴油的大規模工業生產中得到成功應用。近年來,我國以府穀煤熱解蘭炭(600℃)為原料,采用浸漬法製得Co/蘭炭催化劑,對煤熱解產物的裂解反應進行了研究。研究認為,Co/蘭炭催化劑能明顯提高煤熱解產物中輕組分的收率。
3.蘭炭催化還原NO。目前在工業化生產中,已成功還原NO的工業方法是選擇催化還原法(SCR)。在SCR法中,按催化劑種類可分為以下四大類:貴金屬、分子篩、tanjihejinshuyanghuawucuihuaji。zaitanjicuihuajizhong,huoxingtanshiyizhongyouyidexifucuihuacailiao,danshi,angguidejiagexianzhilehuoxingtandeyingyong。youyulantanshiruonianjiexingmeidediwenrejiechanwu,hanyoufengfudeyang、氮官能團,價格低廉,易於改性,為此國內外對蘭炭基催化劑進行了一係列研究,研究結果認為,蘭炭催化還原NO具有良好的效果,對治理大氣NOx的汙染具有重要意義。
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