煤炭活性炭的强度的影响因素有哪些?

2025-09-23  来自: 鹤壁市新天科煤质仪器有限公司. 浏览次数:27

煤炭活性炭的强度的影响因素有哪些?

煤炭活性炭的强度主要受以下因素综合影响,其核心关联点包括原料特性、工艺控制及成分管理:


一、原料性质

  1. 煤种选择

    • 无烟煤、褐煤等原料煤的含碳量、灰分、挥发分差异显著,直接影响炭化后半焦的物理结构。高灰分煤易在炭化阶段产生界面裂纹,削弱颗粒强度

  2. 粘结剂质量(煤沥青)

    • 固定碳:需>40%,过低会导致成型颗粒易碎裂

    • 软化点:80–100℃为理想范围,过高增加混捏难度,过低则成型稳定性差

    • 灰分:必须<0.3%,过高会污染孔隙结构并降低机械强度

二、生产工艺调控

  1. 炭化温度

    • 终温过高(超出适宜范围)会导致炭化料表面收缩,形成石墨化层,增加后续活化难度并降低耐磨性

  2. 活化条件

    • 活化剂类型:水蒸气因扩散性优异,可在颗粒内部均匀反应,优于烟道气或空气;

    • 温度控制

      • 水蒸气活化需严格控制在800–950℃,温度过高易导致活化不均,颗粒耐压强度下降

      • 空气活化温度约600℃,过高会烧蚀碳骨架


三、杂质与微观结构影响

  1. 灰分及无机物

    • 灰分在碳界面处诱发裂纹,直接降低机械强度;微量金属(如铁、铜氧化物)虽催化活化反应,但过量会破坏结构均一性

  2. 孔隙发育平衡

    • 过度发达的微孔结构虽提升吸附性能,但可能牺牲颗粒密实度,需在吸附效率与强度间优化平衡


四、应用环境因素

  • 机械应力:流体冲击、颗粒碰撞(如脱硫塔场景)会加速磨损;

  • 温度波动:局部活化不均易形成强度薄弱点,长期使用中可能引发破碎


强度优化路径

控制维度

关键措施

原料筛选

选择低灰分煤种,严格检验煤沥青固定碳、软化点及灰分指标

工艺精准性

炭化终温防过热,活化阶段依据活化剂类型锁定温度区间

杂质管理

限制灰分含量(炭化料灰分优先≤10%),避免金属杂质富集

注:工业应用中需通过球盘法(耐磨强度)或压力测试仪(耐压强度)进行标准化监测,确保活性炭在动态环境中的稳定性。


五:公司介绍

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