兰炭的孔隙结构是表征兰炭吸附性能的重要指标,曾有人用氮气等温吸附法研讨了兰炭孔隙结构的影响因素,其研讨的意图是常压和增压气化对兰炭孔隙结构的影响。经过对几个样品的研讨结果可知:兰炭的比表面积、孔比表面积和比孔容与原煤比较明显增大。
煤气化和焦化的出产意图不同,前者以在必定的能耗条件下出产尽可能多的煤气为主要出产意图,而后者则以经过操控焦化进程的工艺参数出产出契合产品质量标准要求的兰炭。质量优良的兰炭要求灰分和水分少,蒸发分不能太高(空气干燥基蒸发分一般应小于4%)。
经过对几种典型工业兰炭的元素剖析和孔隙结构剖析,得到如下结论:
(1) 兰炭是煤在较低温度下热解后的副产品,蒸发分含量在2.47%~5.23%
(2)兰炭的孔容为0.05~0.15cm3/g,比表面积为6.6~14m2/g,孔隙率为12%~23%,标明工业兰炭的孔隙结构不发达,如直接用作吸附剂,其吸附能力很有限,因此,有必要进一步活化,增大孔容和比表面积。
(3)在孔半径为50~1000nm的区间内,大都兰炭样品的孔体积占样品总孔体积的份额较大;但比表面对样品总比表面积的贡献较大的孔半径区间均小于20nm。标明,样品中孔半径小于20nm 的孔的数目多,占总孔数的份额较大,有利于气体吸附。
(4)不同的兰炭样品其孔隙结构参数相差很大,其间SMJH孔容量,HSMQ最小,两者相差0.10m3/g;DTMQ比表面积最大,HSMQ最小,两者相差7.4cm2/g;SMJH孔隙率最大,HSMQ最小,两者相差11%。 样品之间的差异也表现在孔径分布的差异。 产生这些差异的原因有质料煤煤种和兰炭出产的工艺条件等。
研讨指出,工业兰炭是一种具有复杂的微观孔隙拓扑结构的多孔物质。根据分形理论,引进分形维数对工业兰炭不规则孔隙结构的粗糙、复杂程度进行了定量表征和描述。选取具有典型煤种和工艺代表性的工业兰炭样品,用孔隙度剖析仪对其孔隙结构特征进行了丈量,并利用其丈量数据进行了分形维数的剖析核算。 核算结果标明,工业兰炭的孔隙结构契合分形特征,在样品颗粒尺寸为2.36~3.35mm的丈量条件下,样品的分形维数在2.7982~2.9154之间,其可决系数在0.9157~0.9614之间;样品的分形维数与煤种和兰炭热解工艺进程均有必定的联系。经过对工业兰炭分形维数的核算剖析,可以愈加全面精确地了解其孔隙结构特征,以期为剖析点评其吸赞同活化潜力、拟定恰当的活化工艺提供愈加牢靠的根据。