Экспериментальная часть

1. Подготовка сырья. Определение основных физических характеристик сырья, угля-сырца и активного угля

С точки зрения получения собственно целевого продукта наиболее важными характеристиками сырья, используемого для производства активного угля, являются его гранулометрический состав (максимальная однородность которого служит определенной гарантией возможности получения продукта с идентичной пористой структурой отдельных частиц), влажность (существенно влияющая на энергетические затраты процесса карбонизации) и зольность (зола концентрируется в полупродукте и приготовляемом из него активном угле, серьезно осложняя в ряде случаев соответствующие технологические процессы с его использованием).*

В настоящей работе в качестве исходного сырья используют древесные опилки хвойных пород. В связи с изложенным исходные опилки подвергают фракционированию на лабораторных ситах, отбирая для проведения экспериментов фракцию 2 - 4 мм в количестве 120 г.

Влажность (W) и зольность (А) древесных опилок (а также получаемых угля-сырца и активного угля) определяют стандартными методами технического анализа твердого топлива. Получаемые при таком анализе данные обычно относят к определенному состоянию топлива: рабочему (р), воздушно- сухому (а) или абсолютно сухому (с). Рабочим топливом называют такое, которое не подвергается подсушке. Воздушно-сухим обозначают топливо, получаемое подсушкой образца в сушильном шкафу при 70 … 75 ⁰С с последующим выдерживанием его на воздухе при температуре 18… 20 ⁰ С. Топливо, полученное подсушкой пробы до постоянной массы при 105 ⁰С, называют абсолютно сухим.

Определение влажности

Древесина содержит свободную (в полостях клеток) и связанную (в оболочках клеток) влагу. Влажность древесины, соответствующая пределу ее гигроскопичности (состоянию, при котором в древесине содержится максимальное количество связанной, или гигроскопической влаги, а свободная влага отсутствует) при 20 ⁰С составляет в среднем 30 %.

Для определения влажности в предварительно взвешенный бюкс диаметром 35 - 40 мм и высотой 25 - 30 мм помещают взвешенную на аналитических весах с точностью до 0,01 г навеску опилок (1 г), размер частиц которых не превышает 0,21 мм. Навеску разравнивают легким встряхиванием бюкса и высушивают в предварительно разогретом сушильном шкафу при 105…110 ⁰С при полуоткрытой крышке бюкса в течение 60 мин. Затем бюкс с испытуемой пробой вынимают из шкафа, плотно закрывают крышкой, охлаждают на воздухе 2 - 3 мин, затем в эксикаторе до комнатной температуры и взвешивают. Контрольные просушивания проводят при той же температуре в течение 30 мин, каждое до тех пор, пока убыль массы не окажется меньше 0,01 г. Проводят не менее двух параллельных определений, причем расхождение между ними при вычислении результатов анализа с точностью до 0,01% не должно превышать 0,3%.

При промышленной реализации процесса целесообразным является изучение и ряда других характеристик сырья, например, выхода летучих веществ, элементного состава и т.п.

Содержание влаги в испытуемом образце рассчитывают по формуле:

W =( m‑mo )/m *100 (%) (19)

где m – начальная масса образца, г; mo – масса образца в абсолютно сухом состоянии, г.