EFFECT OF SOLVENT PRESWELLING OF COAL IN THE DEVELOP OF HIGH SURFACE CARBONS

J.M.Rincon, C.Castro, M.Barajas and W.Klose

（University National, Santafe de Bogota, Colombia S.A.）

1、简介

    最近调查表明，由于环保需求及活性炭在水处理系统的功效，对活性炭的需求量以每年5%的速度增长。其中增长最快的是用于排放控制过滤器（emission canister）的活性炭。活化过程通常用二氧化碳或对不同原料的化学热处理法来进行。煤的溶剂预溶胀法可增加煤的孔隙度，使溶胀后的煤更有利于反应剂的可进入性，从而使化学药剂与活性位的接触机率增大，对表面积的发展起到有益的影响。本文探讨的主题是研究在用KOH进行化学活化过程中，煤的溶剂预溶胀作用的影响。

2、试验过程

    两种不粘煤(non-caking coal)：Cerrejon煤(Ce,Colombia产)和Saarkohle煤(Se,Germany产)，破碎至<250μm，按以前发表的工艺方法(Mand Guz,S.1988,67,1162)，用（正）丁胺(butylamine)在室温下使煤溶胀。

按KOH:煤=1:1（重量比）的比例用KOH浸渍溶胀煤的方法进行活化，于850℃的惰性气体中处理不同时间，冷却后用去离子水洗去KOH并真空干燥。用压汞孔分析仪和在77K下通过N2吸附来评价所制全部活性炭样品。

3、结果和讨论

    所选原煤的分析结果见表一。

表一

    分析数据显示这两种煤属于同一煤种，在膨胀指数方面也相当，主要差别在于地质学生成方面，Ce煤属于白垩纪早期煤，而Se则属于石炭纪煤。

    图1（此处略）给出了微孔型活性炭样的氮吸附等温线，表二列出了分别进行过1、2和7小时热处理后得到的不同烧失率的活性炭样的BET表面积和总孔容积。

表二

    等温线表明所有炭样都具有高的微孔率。

    对于Ce煤，烧失率增大提高了BET表面积；但当Ce煤预溶胀处理之后，在30%烧失率时就可获得{zg}的BET表面积，随烧失率的进一步提高，BET表面积则呈下降趋势。

    Se煤的情况则不同，其{zd0}的BET表面积值是在经预溶胀处理后，烧失率达70%时才获得的。

    本次研究发现，原煤的溶剂预溶胀处理的主要功效是增加了表面积，以及发展了更宽的微孔结构（a wider micropore structure）。