引言 1
参考文献 4
第1章 活性炭的结构与性能 6
1.1 活性炭的孔结构 6
1.1.1 活性炭的孔结构 6
1.1.2 活性炭的孔径分布及其测定 8
1.1.2.1 压汞法 8
1.1.2.2 毛细管凝聚法 9
1.2.1 石墨的结构 10
1.2 活性炭的微晶结构 10
1.2.2 活性炭的基本微晶结构 11
1.2.3 活性炭微晶结构的表征 12
1.2.3.1 微晶尺寸 13
1.2.3.2 石墨化度 g 14
1.2.4 石墨炭、非石墨炭，易石墨化炭、难石墨化炭 14
1.3 活性炭的性能及其测定 16
1.3.1 活性炭的物理性质 16
1.3.2 活性炭的吸附性能 18
1.3.2.1 活性炭比表面积的测定 18
1.3.2.3 活性炭从液相和气相中吸附物质的能力 19
1.3.2.2 活性炭的孔容积 19
1.4 活性炭微晶结构与活性炭吸附性能间的关系 20
1.5 本章小结 21
参考文献 22
第2章 煤基活性炭定向制备的理论基础 24
2.1 低温炭化过程对炭素材料结构的决定作用 24
2.1.1 有机化合物的炭化过程及产物 24
2.1.2 炭素前驱体及其取向性以及对炭素材料结构的影响 25
2.1.3 炭化路径和控制及对炭素前驱体的影响 27
2.2 煤基活性炭定向制备的途径 29
2.3 制备活性炭的适宜原料煤 30
2.3.1 煤种 30
2.3.1.1 煤结构的基本概念 30
2.3.1.2 不同变质程度煤的微晶结构特征 31
2.3.1.3 不同变质程度煤的炭化特征 33
2.3.1.4 粘结性煤的炭化过程及控制 34
2.3.1.5 煤种的选择 36
2.3.2 煤的显微组分 37
2.3.3 煤中的杂原子(O，N，S) 38
2.3.4 原料煤的选择原则 39
2.4 木质活性炭与煤基活性炭性能差异的本质原因 40
2.5 历史的回顾 41
2.5.1 活性炭制备工艺的研究 42
2.5.2 与制备活性炭有关的煤的炭化过程的研究 46
2.5.3 煤炭深度脱灰的研究 48
2.5.3.1 无机矿物质对活性炭性能、制造工艺影响的研究 48
2.5.3.2 物理和物理化学净化法深度脱灰的研究 49
2.5.3.3 化学净化法深度脱灰的研究 50
2.5.3.4 脱灰时机的选择 51
参考文献 52
2.6 本章小结 52
第3章 煤的炭化过程控制的研究 59
3.1 原料煤的选择及组成特性的研究 60
3.1.1 原料煤的选择 60
3.1.2 原料煤组成特性的研究 61
3.1.2.1 基本煤质资料 61
3.1.2.2 煤样镜下观察结果 62
3.1.2.3 煤样的 X 射线衍射分析研究 62
3.2.1.2 煤样氧化程度的测定 66
3.2.1.1 氧化试验 66
3.2.1 试验 66
3.2 煤的氧化对煤炭化过程的影响 66
3.2.1.3 氧化煤样的炭化试验 68
3.2.2 试验结果与讨论 70
3.2.2.1 氧化对煤组成成分的影响 70
3.2.2.2 氧化对煤性质的影响 74
3.2.2.3 氧化对煤炭化过程的影响 75
3.2.2.4 氧化对煤炭化物结构的影响 77
3.3.1 试验 79
3.3.1.1 煤样的制备 79
3.3 煤与化学品共炭化对炭化过程及炭化物结构的影响 79
3.3.1.2 煤与化学品的混合物的炭化试验——热重分析(TGA) 80
3.3.1.3 煤与化学品共炭化产物的结构分析 80
3.3.2 试验结果与分析 81
3.3.2.1 化学品的加入对煤的挥发分的影响 81
3.3.2.2 化学品对煤炭化过程的影响 83
3.3.2.3 化学品对煤炭化产物微晶结构的影响 86
3.3.2.4 化学品对煤炭过程的控制作用：KOH 和 ZnCl2的比较 88
3.4.1.2 煤在不同升温速度下的炭化过程试验 91
3.4.1.1 试验煤样 91
3.4.1 试验 91
3.4 升温速度对炭化过程的影响 91
3.4.2 试验结果与讨论 92
3.5 煤炭化过程控制的机制 96
3.6 本章小结 98
参考文献 99
第4章 煤(炭化物)深度脱灰新方法的研究 102
4.1 概述 102
4.1.1 煤中无机矿物质的存在方式及特点 102
4.1.2 煤(炭)深度脱灰方法 102
4.1.3.2 深度脱灰新方法的思路 104
4.1.3 煤(炭)深度脱灰新方法的思路 104
4.1.3.1 煤基优质活性炭生产的要求与特点 104
4.2 煤炭化后炭化物脱灰方法的研究 105
4.2.1 炭化试验 105
4.2.1.1 煤样 105
4.2.1.2 炭化试验 105
4.2.1.3 炭化试验结果与讨论 106
4.2.2 炭化物脱灰的初步试验研究 110
4.2.2.1 试验 110
4.2.2.2 试验结果与讨论 111
4.2.3 炭化物酸洗脱灰的试验研究 112
4.2.3.1 试验 112
4.2.3.2 炭化物酸洗脱灰试验结果与讨论 112
4.2.3.3 炭化物酸洗脱灰机理的研究 116
4.3 煤与化学品共炭化后炭化物的脱灰研究 119
4.3.1 煤样的制备 119
4.3.1.1 煤样的制备 119
4.3.1.2 化学品对煤样灰分的影响 120
4.3.3.1 酸洗脱灰过程 123
4.3.3 煤与化学品共炭化后炭化物的脱灰 123
4.3.2 炭化试验 123
4.3.3.2 试验结果与讨论 125
4.3.3.3 煤—KOH 共炭化炭化物酸洗脱灰的机理 128
4.4 本章小结 130
参考文献 131
第5章 煤基活性炭制备的研究 133
5.1 活性炭料条的制备 134
5.1.1 不含添加剂的活性炭料条 134
5.1.2 含化学品的活性炭料条 135
5.2 炭化过程的试验研究 136
5.2.2 炭化试验的研究内容及参数 137
5.2.2.1 几个固定参数 137
5.2.1 炭化试验装置 137
5.2.2.2 炭化升温速度 138
5.2.2.3 炭化低温区对活性炭料条部分氧化 138
5.2.3 炭化试验总述 139
5.3 活化过程的试验研究 140
5.3.1 活化试验装置 140
5.3.2.1 几个固定参数 141
5.3.2 活化试验的研究内容及参数 141
5.3.2.2 平均活化速度 142
5.3.2.3 烧失量对活性炭质量的影响 142
5.3.3 活化试验总述 142
5.4 脱灰时机的试验研究 143
5.5 活性炭性能的测试分析 144
5.5.1 比表面积的测试 144
5.5.2 碘吸附值的测定 144
5.5.3 灰分的测定 144
5.6.1 活性炭料条的工业分析指标及燃点 145
5.6 实验结果与讨论 145
5.6.2 不合化学品的活性炭料条(QM)炭化、活化结果 146
5.6.2.1 升温速度对活性炭制备过程的影响 146
5.6.2.2 炭化时低温区部分氧化对活性炭制备过程的影响 150
5.6.2.3 炭化物无机质含量对活性炭制备工艺及性能的影响 154
5.6.3 含 ZnCl2的活性炭料条(QM5Z、QM10Z)的炭化、活化试验结果 157
5.6.3.1 ZnCl2对炭化得率的影响 158
5.6.3.2 ZnCl2对炭化物活化速率的影响 158
5.6.3.3 ZnCl2对活性炭吸附性能的影响 158
5.6.4 含 KOH 的活性炭料条(QM5K、QM10K)的炭化、活化结果 160
5.6.4.1 KOH 对炭化料活化速率影响 161
5.6.4.2 KOH 对活性炭吸附性能的影响 161
5.6.5 脱灰时机选择对制备活性炭的影响 164
5.7 本章小结 165
参考文献 166
第6章 结论 168
6.1 煤基活性炭的结构、性能和原料 168
6.2 煤的炭化控制理论 169
6.3 深度脱灰的新方法 170
6.4 煤基活性炭的制备 171