煤基活性炭的化学去灰

(1)
1/ 2SiO2 + C + Cl2 = 1/ 2SiCl4 + CO
(2)
1/ 3Al2O3 + CO + Cl2 = 2/ 3AlCl3 + CO2 (3)
1/ 2SiO2 + CO + Cl2 = 1/ 2SiCl4 + CO2 (4) 反应 (1) 、(2) 比反应 (3) 、(4) 更活泼 。高温
113 其他酸
其他 酸 指 氢 氟 酸 、硫 酸 等 。HF 能 够 脱 除
95 %左右的 Si ,也能脱除一定量的 Al2O3 、Fe2O3 、 Na2O 、K2O 、P2O5 等 。为加速去灰 ,多于 70～80
℃下浸提 。对于 FeS2 ,较浓硫酸须于 100 ℃下
才能够去除 ,而 5 %的硝酸只须于 75 ℃下就可
CHEMICAL DEMINERAL IZATION FOR COAL - BASED ACTIVATED CARBON
CHEN Ren2hui1 ,XU E Xiao2yun2
(11Shanxi Xinhua Chemical Plant ,Shanxi Taiyuan 030008 ,China) (21 Taiyuan Organic Chemical Factory ,Shanxi Taiyuan 030031 ,China)
温氯化法去灰 。酸碱溶液脱除灰分有专一性 。
111 盐酸溶液
主要用来浸提炭中 Fe 、FeO 和 Fe2O3 ; Fe3O4
则难以去除 。
FeO + 2 HCl →FeCl2 + H2O
(1)
Fe2O3 + 6 HCl →2 FeCl3 + 3 H2O
(2)
Fe + 2 HCl →FeCl2 + H2
下在原通 Cl2 的系统中 ,引入 25 %或 50 %的 CO 气流 ,就能延缓氯气同两化合物的反应 。将试样
(3)
对于反应式 (1) 、(2) ,酸浓度应保证溶液 p H
陈仁辉 男 67 岁研究员级高工 。主要从事活性炭的研究工作 。 收稿日期 1999 - 03 - 23
编辑 李成金
·30 ·
炭 素 技 术
1999 年
值在 410～416 之间 ,悬浮液和洗涤水温度不低
于 80 ℃,因为 FeCl3 、FeCl2 在 70～80 ℃水中的 溶解度为室温下溶解度的 5～6 倍 。对于金属铁
2NaO H + R —S(大部分) 190 ℃ R —SNa2 ↓
30NaO H + 8 FeS2 (大部分)
190 ℃
4 Fe2O3 ψ
14Na2 S + Na2 S2O3 + 15 H2O
百分数表示起反应数字 ; R 表示烃基 。少量
余下的 Si 和 Al 能够跟 Na2O 结合 ,生成所谓“除 硅后化合物 (DSP) ”, 即 3Na2O ·3Al2O3 ·6SiO2 · N) , 溶液 p H 值以 1 ～ 2 为
宜 ,反应时间需 6～7 h 。盐酸也能去除一定量的
钙 、镁 、钠 、钾和无机硫 。
112 氢氧化钠溶液
主要用来浸提炭中的硅和铝等酸不溶物 、难
溶物 。
NaO H + SiO2 (≈90 %)
190 ℃
Na2 SiO3
NaO H + Al2O3 (≈90 %) 190 ℃ NaAlO2
Abstract :A review on various demineralization processes for coal - based activated carbons was presented. The principles ,technique parameters and effects of t he integrated alkali - acid solution process on t he product perfor2 mances were emp hasized. Furt her description was gven by 3 examples of mineral matter removal. The high - tem2 perature chlorination process developed recently and t he its possibility for t he modification were discussed. Keywords :Activated carbon ;demineralization ;integrated alkali - acid solution process ;high - temperature chlorina2 tion process
以了 。硫酸可以去除 DSP 。至于醋酸 ,有时去除
钙 、镁和总铁量的效果不比盐酸差 。
2 新化学去灰法〔2〕
Si 和 Al 的氧化物在存在还原剂碳及较高温 度的条件下能够同氯气反应 ,生成挥发性氯化 物 。以 CO 代替碳 , 也能够生成可挥发的氯化 物。
1/ 3Al2O3 + C + Cl2 = 2/ 3AlCl3 + CO
活性炭的灰分对炭自身的性能和制造都有 不良的影响 ,不同用途的活性炭对灰分有不同的 要求 。各种煤基活性炭的原装灰分多偏高 ,因此 煤基活性炭需根据要求予以去灰 。依靠原煤精 选 、物理去除和化学去除 ,就能实现要求 。
1 化学去灰的途径〔1〕
通常从盐酸 、硫酸 、硝酸 、醋酸 、氢氟酸和氢
氧化纳溶液中挑选溶液实现去灰 ,最近还出现高
1999 年第 4 期 总第 102 期
CARBON TECHNIQUES 炭 素 技 术
1999 №4 SUM102
煤基活性炭的化学去灰
陈仁辉 1 ,薛晓芸 2
( 11 山西新华化工厂 ,山西太原 030008) ( 21 太原有机化工厂 ,山西太原 030031)
摘 要 :对煤基活性炭的各种去灰方法进行了评述 ,其中重点评述了联合碱酸溶液去灰法的原理 、工艺参 数 、效果和对产品性能的影响 ,并以 3 个去灰实例说明 。还介绍了新产生的高温氯化法 ,并讨论了该法改型 的可能性 。 关键词 :活性炭 ;去灰 ;联合碱酸溶液法 ;高温氯化法