煤質柱狀活性炭配煤法制造專用活性炭產品

隨著國際活性炭產業的技術進步，現在已逐步認識到活性炭的孔隙結構和表面性能才是決定其吸附性能，進而決定其應用性能的關鍵因素。限于國情，我國的活性炭行業目前尚未建立起炭的表面性能的評價系統及評價方法，但對活性炭孔隙結構的表征已相對成熟了，也逐漸搞清了孔徑分布與常規性能指標之間的對應關系，例如：直徑0.6～6nm的孔隙是四氯化碳的有效吸附孔，直徑0.56～5nm的孔隙能有效吸附碘，直徑1.09～10nm的孔隙對亞甲蘭分子有效，等等。這樣就為專用型活性炭產品的開發提供了一種思路，即：可以利用各種原料對最終活性炭孔分布的貢獻規律，調整原料和種類和配比，有目標地設計活性炭的孔隙結構，使其對某一種吸附質產生“特效吸附”。
總體來看，隨著原煤煤化程度的加深（即成煤年代的久遠），原煤的原始孔隙結構中，大中孔率呈遞減趨勢，微孔則呈遞增趨勢，相應地，最終活性炭的孔隙分布特征亦會呈同一變化趨勢。通過向某一主要煤種原料中添加其它種類的原煤，在理論上就可以獲得符合預期孔分布特征的活性炭產品，即：采用最簡單的“配煤法”來調整最終活性炭的孔隙結構。值得特別提出的，不是任意兩種原煤都可以隨意摻混的，還需考慮到原煤的其它性能，以及需要考慮最終活性炭的綜合性能尤其是機械物理性能。這就好比開中藥，與不能隨意進行中藥配伍的道理相同。例如：采用無煙煤和褐煤這兩種都不具備粘結性的煤種作原料時，即便添加了大量的粘合劑，最終制品的機械耐磨強度亦是很低的，因為兩者的煤化程度差異太大了，不會產生足夠的“連接力”。如果從強粘結性的煙煤煤種（如氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤）中選擇一種做“橋煤”，由這三種煤制成的最終制品的綜合性能即會明顯改善。同樣地，選擇兩種均具有強粘結性的原煤來生產活性炭，也是不適當的，會造成炭化過程困難。
所以，雖然有了“孔結構設計”思路，還必須遵循一定的規律，經過大量的實驗室研究工作才能將這種思路轉化成可以觸摸到的、有經濟效益的活性炭產品。

另外，在配煤法制造專用炭產品的研究中，粘合劑的選擇亦是極為重要的，長期研究結果表明，不論是煤系、植物系還是石油系粘合劑，它們在活性炭的制造過程中都絕不是惰性成分，也會在很大程度上影響到最終產品的孔結構，表面性能，甚至宏觀應用性能。

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