低阶煤热溶剂萃取残渣制备介孔炭的研究

发布时间：2018-05-08 12:04

  本文选题：介孔炭 + 萃取残渣　； 参考：《华中科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：溶剂萃取法是一种有效的低阶煤提质技术。然而通常人们过多的关注萃取产物而忽略了萃取之后高含碳量的残渣,有必要对溶剂萃取残渣进行一定的资源化利用。本文利用1-甲基萘作为溶剂,分别对两种低阶煤进行溶剂萃取,将萃取之后的残渣分别利用CO2物理活化和KOH化学活化法制备介孔炭,并研究了将所制备的介孔炭分别应用于催化生物质热解过程中焦油的脱除以及作为吸附剂吸附汞蒸气的效率。本文利用1-甲基萘在350℃时分别对霍林河煤和神府煤两种低阶煤进行萃取提质,发现萃取残渣的含水量、含氧量有所降低,热值及气化特性有所提升。利用CO2物理活化萃取残渣制备介孔炭,发现相同条件下残渣制备的介孔炭比表面积、孔容要优于原煤制备的介孔炭,且比表面积、孔容随着活化时间的增加呈先上升后下降的趋势。本文中相同温度下,活化时间15分钟为最优。利用KOH化学活化法考察了不同原料、不同活化温度、不同KOH/残渣质量比对于制备介孔炭性质的影响,发现活化温度为800℃、KOH/萃取残渣质量比为2:1时所制备的介孔炭介孔率最高,而温度低于800℃时制备的样品以微孔为主。这是由于碳材料在活化过程中首先出现微孔,随着活化温度的提升,微孔逐渐开始合并出现介孔所导致的。利用所制备的介孔炭催化稻草热解过程中焦油脱除,发现经过催化后,热解过程中CO2、CO、CH4三种气体生成总量较无催化剂显著增加,这是由于介孔炭吸附作用增加了挥发分的停留时间导致凝结为焦油的量减少,从而气体生成量更多。利用制得的介孔炭进行了常温下和150℃时吸附汞蒸气的实验,发现常温下各介孔炭吸附效率均在80%以上,而150℃由于脱吸附作用增强导致吸附效率下降,且常温吸附效率较高的介孔炭其150℃时吸附效率也相对较高。
[Abstract]:Solvent extraction is an effective low rank coal extraction technique. However, people usually pay too much attention to the extraction products and ignore the residue with high carbon content after extraction, so it is necessary to make use of solvent extraction residue to some extent. In this paper, two kinds of low-rank coal were extracted by solvent extraction using 1-methylnaphthalene as solvent. After extraction, mesoporous carbon was prepared by CO2 physical activation and KOH chemical activation, respectively. The effect of mesoporous carbon on the removal of tar and adsorption of mercury vapor in the pyrolysis of biomass was studied. In this paper, two kinds of low-rank coal, Huolinhe coal and Shenfu coal, were extracted at 350 鈩，

本文编号：1861326