活性炭孔徑分布對吸附 CH4性能的影響

       來源：張雙全'，卿 濤，蔚德磊’，侯 帥，魏文軒，李孝審，張 鈺(1.中國礦業(yè)大學(xué) 煤炭加工與高效潔凈利用教育部重點實驗室，江蘇 徐州 221116;

2.中安聯(lián)合煤化有限責(zé)任公司化工分公司，安徽 淮南 232001)

     為了分離和濃縮煤礦瓦斯中的 CH4，以太西無煙煤為原料、水蒸氣為活化介質(zhì),研究了在添加劑作用下，工藝條件對活性炭孔隙結(jié)構(gòu)及吸附CH 4性能的影響.實驗結(jié)果表明:

    1、影響 CH4吸附量的關(guān)鍵因素是0.6~0.8 nm 孔的孔容大小,無論工藝條件如何變化，只要能提高該范圍的孔容積,活性炭的 CH4 吸附量也隨之增大。

    2、添加 NH CI和KNO,時,活化程度(燒失率)、炭化終溫、炭化升溫速率、活化溫度等工藝條件對活性炭的微孔率影響不大，微孔率均在91%左右，但對微孔分布有明顯影響,NH4 C和KNO3的添加有利于小微孔的生成,特別是有利于孔徑0.6~0.8nm孔隙的形成，能有效提高活性炭CH4吸附量的增大。

    3、活性炭的燒失率過低或過高都不利于0.6~0.8nm孔隙的形成,適宜的燒失率為30%~40%。

    4、較高的炭化升溫速率不利于0.6~0.8nm之間孔容積的提高,適宜的炭化升溫速率為3~5C/min;過低或過高的炭化終溫不利于0.6~0.8nm之間孔容積的提高,適宜的炭化終溫為650C。

      總體來說，活化溫度的影響相對較小，適宜的活化溫度為880“C.在最優(yōu)條件下制備的活性炭 CH4吸附量達(dá)到 24.31 mL/g.