Факторы, влияющие на распределение пор и скорость активирования

На объем и распределение пор по размерам, а также на скорость активирования наряду с условиями проведения реак­ции сильное влияние оказывает исходный материал и его пред­варительная подготовка.

Прежде всего большое значение имеет содержание летучих. Например, при карбонизации древесных опилок при 300°С в твердом продукте остается более 40 % летучих. Если же кар­бонизация проводится до 900 °С, то содержание летучих не пре­вышает 4%. При активировании этих продуктов при 900°С удельная поверхность в первом случае очень быстро растет, об­разуется большое число макропор, на поверхности которых про­должается процесс активирования. Поэтому даже при прогрес­сирующем активировании слабококсованный продукт отличается более широким распределением микропор по сравнению с про­дуктом из того же исходного сырья, но подвергнутым предва­рительной карбонизации при 900°С. Кривая распределения пор при активировании в течение 1 ч представлена на рис. 4.3 [29]. На примере газификации фенолоформальдегидных смол, биту­минозных углей с содержанием летучих 40 % и антрацита с содержанием летучих 7 % показано, что в активных углях, приготовленных из этих исходных материалов, распределение пор по размерам находится в прямой зависимости от распреде­ления пор в карбонизованных продуктах [30]. В случае фено-

900 °С) при различной темпера — Туре карбонизации.

Поры со средним радиусом около 0,75 нм, который характерен и для карбонизованного продукта. В случае активных углей из антрацита, и особенно из битуминозного угля, увеличивается число пор с радиусами от 20 до 30 нм. Поры таких размеров присутствовали уже в исходных материалах.

Посредством частичной газификации различных коксов Юнтген [31] установил, что объем и распределение пор опре­деляются видом исходного материала и обгаром. Насыпная плот­ность, объемы адсорбирующих и транспортных пор рассчитыва­лись в зависимости от обгара и полученные уравнения экспери­ментально проверялись для дробленых продуктов. В случае фор­мованных углей появляются отклонения, так как усадочные про­цессы замедляют нормальное порообразование. Температура активирования слабо влияет на образование пор, пока процесс ведется при температурах, при которых скорость реакции определяется химическим обменом, а не диффузией.

Применение кислорода в качестве активирующего газа в сочетании с низкой температурой, необходимой для устранения возможности высокой степени обгара, ведет к быстрому появ­лению относительно крупных пор. Однако в целом выход про­дукта ниже, чем при активировании водяным паром.

Возможно и комбинирование различных активирующих га­зов. Для водяного пара и диоксида углерода — это обычное правило, к тому же последний и образуется при активировании паром. Небольшая добавка кислорода при активировании во­дяным паром ведет к увеличению скорости реакции в несколь­ко раз.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв