论文部分内容阅读
本文以镜质组平均最大反射率作为煤变质程度的定量表征,选用霍林河褐煤等九种变质程度从低到高的煤为原料,在确定的压块工艺条件下,制备出了相应的煤基活性炭。通过扫描电子显微镜、氮吸附法和压汞法等分析表征方法,比较系统地研究了煤的变质程度对压块活性炭孔隙结构、吸附性能的影响,初步关联了煤变质程度与压块活性炭孔结构、吸附性能间的量化关系,得到如下四个方面的主要结论:一.煤的变质程度对压块活性炭孔径分布有显著影响,3nm-4.5nm分布峰的大小随着原料煤变质程度的加深而减小;当原料煤0.3%<R°max<0.8%和R°max>2%时,压块炭微孔集中分布在0.4nm~0.8nm,占微孔容积42%~47%;原料煤R°max=1%附近时,压块炭微孔集中分布在1.3nm~1.8nm。二.随着原料煤变质程度的加深,压块炭的微孔越来越发达,中孔和大孔的发育越来越不充分,具体表现在:随着镜质组平均最大反射率从0.311%到2.775%的增加,平均孔径从3.718nnm指数型减小至1.927nm,微孔率从38.06%持续上升到77.17%,此外,中孔率总体逐渐下降,大孔的容积、表面积总体逐渐下降。三.建立了煤的变质程度和压块活性炭孔结构的量化关系,包括“平均孔径-镜质组平均最大反射率”、“微孔率-镜质组平均最大反射率”、“中孔率-镜质组平均最大反射率”,分别符合ExpDec、BiDoseResp和BiDoseResp数学模型,相关.系数分别为0.91、0.96和0.93。四.研究发现了三种吸附指标和压块活性炭孔结构的量化关系,包括四氯化碳值、碘值、亚甲蓝值分别和微孔容积、比表面积的六组线性关系。本文的结论为实际生产压块活性炭孔结构特性的预测以及配煤技术调控孔结构提供理论基础。