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大同煤制备低酸溶铁活性炭的工业中试
作者:管理员    发布于:2016-10-09 08:52:34    文字:【】【】【

  煤炭加工与综合利用大同煤制备低酸溶铁活性炭的工业中试刘泽(大同煤矿集团公司煤气厂,山西大同037001)0.01的优质煤质活性炭。增加酸洗次数、提高酸炭比、增加酸浓度、延长浸泡时间和提高酸洗温度都是脱铁的有效手段,而降低活性炭的粒度对脱铁为有效;同时应充分考虑选用低铁含量的工业盐酸和工业用水。

  这也说明酸洗后,水洗浸泡需。用热水的重年毕业于太原机械学院化学专业,工学学士,大同煤矿集团公司丰华活性炭有限责任公司生产经理。工程师,倍近年来,随着工业发展和人们生活水平的提高,用户对活性炭的质量要求越来越高。尤其在食品和制药领域要求活性炭中的酸溶铁含量好低于0.01(wt)。但按照我国目前的活性炭生产工艺,难以生产出酸溶铁含量满足上述要求的活性炭产品。为了开发生产这种低铁含量的活性炭产品,大同丰华活性炭有限责任公司同韩国信光化学(株)公司联合进行了工业中试。

  1试验方案本试验选用大同烟煤破碎活性炭,其质量指标见表1.表1大同煤制活性炭质量指标粒度碘值灰分酸溶铁装填密度pH值/目将表1中的活性炭经过磁选,其质量指标见表2.本试验全部选用经过磁选后的8X30目活性炭,用盐酸进行不同酸洗工艺的脱铁;此外,将该活性炭分别制成粒度为12X40目、25X60目和100目的样品,进行了不同粒度活性炭的酸洗、脱铁试验,每次试验活性炭用量为1t,以下分析均认定原料活性炭各项指标稳定,酸溶铁含量均为平均值。

  表2大同煤制活性炭磁选后的质量指标粒度/目碘值灰分酸溶铁装填密度/L1 pH值2结果与讨论盐酸洗涤主要是为了除铁和降灰,但也有一定限度,磁性氧化铁(Fe2O3)较难除去,所以除铁前必须先经过磁选,以除去大部分磁性氧化铁和金属铁。盐酸与活性炭中的Fe、FeO和应如下:对于金属铁及其合金(第(3)反应),整个溶液的pH以1~2为宜,反应时间需长达6h.对于(1)、(2)两类反应,酸浓度要能保证整个溶液的pH在4.在70~80C溶液中的溶解度是室温下溶解度的5刘泽:大同煤制备低酸溶铁活性炭的工业中试要性。

  2.1盐酸浓度对脱除活性炭中酸溶铁的影响试验方法:活性炭加HC1※蒸汽加热浸泡4b热水洗2~3h测pH值>5后※烘干。实验结果见表3.表3盐酸浓度对活性炭中酸溶铁含量的影响平均酸溶铁含量/ 0.由表3可见,浓酸的脱铁效果好。这是因为浓酸中的cr与溶解下来的铁形成络铁离子,有利于脱铁反应。

  2.2酸洗次数对脱除活性炭中酸溶铁的影响试验方法:活性炭加HC1水蒸汽加热浸泡4h※热水洗2~3h测pH值>5后―烘干,反复多次。实验结果见表4.表4酸洗次数对活性炭中酸溶铁含量的影响酸洗次数1次2次3次4次平均酸溶铁含量/由表4可见,酸洗次数多,脱铁效果更好。但对于8X 30目活性炭来说,酸洗2次以后,再酸洗的效果己不大,这是因为活性炭颗粒中心部位的铁不容易漂洗脱出。

  2.3酸浸时间对脱除活性炭中酸溶铁的影响HC1水蒸汽加热浸泡※热水洗2~3h测pH值>5后―烘干。实验结果见表5.表5酸洗时间对活性炭中酸溶铁含量的影响平均酸溶铁含量/ 0.0227由表5可见,浸泡时间长对脱铁有利。但浸泡12h以上时,脱铁效果己不明显,这说明浸泡时间再长,也不能穿透炭对铁的屏蔽。

  2.4加热温度对脱除活性炭中酸溶铁的影响试验方法:活性炭加10HC1水蒸汽加热浸泡4h热水洗2~3h测pH值>5后―烘干。实验结果见表6.表6加热温度对活性炭中酸溶铁含量的影响温度1C室温4070平均酸溶铁含量/由表6可见,加热对脱铁有利。但温度过高,效果也不明显,因为温度接近100C时,HC1挥发得过快,HC1浓度减少不利于脱铁反应的进行。

  25酸炭比对脱除活性炭中酸溶铁的影响试验方法:活性炭加10HC1水蒸汽加热浸泡4h热水洗测pH值>5后―烘干。实验结果见表7.表7酸炭比对脱铁效果的影响酸炭比ig°kg平均酸溶铁含量/由表7可见,酸炭比值大时,脱铁效果好。这是因为酸炭比值大时,无论扩散效果还是络合效果都会更好些,有利于脱铁反应。

  26活性炭的不同粒度对脱除酸溶铁的影响用同一种活性炭的不同粒度进行试验。试验方法:活性炭加10HC1水蒸汽加热浸泡4h热水洗测pH5后烘干。实验结果见表8.由表8可见,随着活性炭粒度降低,脱铁效果明显变好。这是因为降低粒度后,破坏了炭对铁的保护屏障,加了反应的比表面积,从而提高了脱铁效果。

  表8不同的活性炭粒度对对脱铁效果的影响平均酸溶铁含量/ 0 3结论对于大同烟煤制活性炭,要将其酸溶铁含量降至0.01(wt)以下是完全可能的。加酸洗次数、加酸炭比、加酸浓度、加浸泡时间和提高酸洗温度都是脱铁的有效手段,而降低活性炭的粒度有效。另外也应充分考虑选用低铁含量的工业盐酸和工业用水。

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