Очистка клапанов от нагара без разборки: Чистка клапанов от нагара без разборки

Выходы продуктов пиролиза. Пиролиз проводили при 600 ° С, скорость нагрева 30 град / мин.

Как показано в таблицах 2 и 3, выход смолы увеличивается, если скорость нагрева увеличивается, тогда как выход полукокса немного уменьшается. С точки зрения использования смол / масел для производства энергии на теплоэлектроцентрали более высокая скорость нагрева более разумна. Влияние скорости пиролизного нагрева на площадь поверхности активированного угля в этом диапазоне незначительно.Негативное влияние на качество активированного угля можно обнаружить при скорости нагрева более 250 К / мин. По причинам оптимизации количество и качество жидких продуктов пиролиза может быть критерием принятия решения для более высоких скоростей нагрева.

2.3. Активация в лабораторном масштабе

Эксперименты по активации проводились в реакционной пробирке, которая была установлена ​​в печи. Схема активационной лаборатории представлена ​​на рис. 2.

Рисунок 2.

Схема активационного реактора.Через реакционную трубку может проходить поток пара. Корпус, в который вставляется полукокс, имеет пористое дно и может извлекаться из трубки.

Реактор активации состоит из трубчатой ​​печи, которая может нагреваться до 1100 ° C. Внутри топки вставлена ​​трубка с кожухом внизу. Ящик содержит полукокс и имеет пористое дно, обеспечивающее прохождение поступающего газа (азота или пара) через слой полукокса. Трубку можно вынуть из духовки. В начале эксперимента в футляр с пористым дном загружали 5–10 г полукокса.После этого корпус был прикреплен к трубе. Затем трубку вставляли в горячую печь, и полукокс выдерживали в атмосфере азота. Когда была достигнута желаемая температура полукокса, поток азота был заменен потоком пара. По прошествии нескольких минут реакции подачу пара отключили, трубку вынули из реактора и охладили до температуры окружающей среды в атмосфере азота. Была записана масса полукокса, и образец полукокса был взят из ящика для анализа поверхности. Оставшийся уголь снова был помещен в печь на следующий промежуток времени.Таким образом, площадь поверхности полукокса может быть записана как функция скорости преобразования, то есть фактическая масса полукокса / начальная масса полукокса.

В атмосфере горячего пара полукокс частично окислился, что привело к потере массы полукокса и образованию газообразных продуктов, таких как H ₂ , CO и CO ₂ . Более высокие количества газообразных длинноцепочечных углеводородов были произведены во время периода нагрева полукокса в результате неполного пиролиза при 600 ° C. Эти газы могут представлять интерес с точки зрения использования энергии, чтобы повысить экономичность цепочки производства активированного угля.Одним из способов повышения теплотворной способности выхлопных газов может быть процесс каталитического риформинга, как описано в (Hornung et al., 2009a; Hornung et al., 2009b).

В результате частичного окисления в атмосфере пара площадь поверхности полукокса увеличивается, что показано на рис. 3-14. Площадь поверхности, создаваемая химическими реакциями в атмосфере пара, достигает максимума. Более высокая конверсия полукокса приводит к уменьшению площади поверхности из-за недостатка углерода. На заключительном этапе остается только зола.

Некоторые выходы угля, оставшиеся на максимальной площади, приведены в Таблице 4 для рисовой соломы и оливковых косточек.

Таблица 4.

Выход полукокса как функция времени активации для различных веществ биомассы на основе сухой исходной массы полукокса.

2.4. Измерение поверхности — метод BET

Площадь поверхности пиролизного полукокса и активированного угля измеряется стандартным методом BET (Bunauer, Emmett, Teller) с автоматически работающей техникой измерения NOVA 4000e от Quantachrome Partikelmesstechnik GmbH. Обугленный экспонируется в атмосфере азота при температуре кипения жидкого азота.Количество молекул азота, адсорбированных в монослое на поверхности частиц, определяет площадь поверхности. Кроме того, с помощью этой технологии выполняются анализ размера пор и измерения объема пор (Klank, 2006).

2,5. Результаты активации

На следующих диаграммах показана площадь поверхности по БЭТ как функция скорости преобразования, т. Е. Потери массы полукокса в результате активации паром. Значения основаны на сухой начальной массе полукокса. Первоначальный полукокс производился в реакторе пиролиза лабораторного масштаба с использованием различных веществ биомассы.Как показано на диаграммах, площадь поверхности увеличивается с увеличением степени конверсии. При степени конверсии более 80 мас.% Площадь поверхности уменьшается из-за отсутствия углерода.

На рис. 3 и 4 показано влияние скорости превращения на формирование площади поверхности и влияние температуры активации на время активации. Чем выше температура активации, тем меньше результирующее время активации для доступа к участкам с большой площадью поверхности. Этот пример приведен для разбитых оливковых косточек, но его можно наблюдать во всех других исследованных материалах биомассы.На рис. 5-14 приведены сводные данные по исследованию типа биомассы на предмет применимости производства активированного угля.

Из рис. 3–14 показано, что любой вид ореховой скорлупы подходит для производства активированного угля. Соломенные материалы имеют площадь поверхности около 800 м ² / г, что является минимальным значением, обеспечиваемым коммерчески доступными активированными углями.

Активированный уголь из рисовой соломы достаточного качества может быть получен только в том случае, если солома промывается в щелочном растворе, таком как NaOH, перед термической обработкой для извлечения неорганических соединений (Finch, 1969).Промежуточные поверхности можно получить с помощью оливковых косточек, дробленого зерна, кофейной гущи и скорлупы подсолнечника. Из-за низкой цены на сырье активированный уголь, который производится из этих материалов, кажется, имеет наиболее экономическую перспективу.

Среднее время пребывания биомассы в реакторе пиролиза составляло 1 час при скорости нагрева 10 К / мин. Вращающийся печной реактор, описанный в (Hornung et al., 2005; Hornung & Seifert, 2006), был испытан на пиролиз гранул пшеничной соломы и семян рапса.Здесь пиролиз проводят при скорости нагрева 30 К / мин.

Рис. 3.

Активная поверхность разбитых оливковых косточек по сравнению с преобладающим сырьем.

Рис. 4.

Влияние температуры активации на время активации в случае разбитых оливковых косточек.

Рисунок 5.

Пшеничная солома

Рисунок 6.

Промытая рисовая солома

Рисунок 7.

Скорлупа фисташек

Рисунок 8.

Скорлупа грецких орехов.Расход пара 0,5 л / мин.

Рисунок 9.

Скорлупа кокоса

Рисунок 10.

Скорлупа подсолнечника

Рисунок 11.

Отходы кофе

Рисунок 12.

Отработанное зерно

Рисунок 13.

Семена рапса

Рисунок 14.

Дуб фруктовый

В этом диапазоне нагрева влияние скорости нагрева на качество активированного угля незначительно. По экономическим причинам следует выбирать меньшее время пребывания, например 10-20 мин.Для этого подходит вращающийся печной реактор (Hornung et al., 2005, 2006).

Время пребывания угля на этапе активации показано как функция скорости преобразования на следующих диаграммах, рис. 15 и 16.

Рисунок 15.

Время активации как функция скорости преобразования.

Рис. 16.

Время активации как функция скорости преобразования.

На рис. 15 значения скорлупы грецкого ореха и скорлупы фисташек относятся к температуре активации 800 ° C, за исключением нижних значений фисташек, которые соответствуют температуре активации 900 ° C.Время активации варьировалось от эксперимента к эксперименту. Причиной этого могли быть локальные эффекты из-за неоднородного потока через небольшой неподвижный слой. Но, тем не менее, эксперименты с гранулами из пшеничной соломы показывают, что время пребывания полукокса должно быть в диапазоне 60-75 мин. Эти результаты в сочетании с экспериментами по пиролизу в лабораторных условиях полезны для определения параметров производства активированного угля из особого типа биомассы в непрерывном производственном процессе.

2.6. Распределение пор по размерам

Распределение пор по размерам исследуемых активированных углей было рассчитано методом DFT (Density Functional Theory) из соответствующих изотерм адсорбции на рисунке 17. Метод DFT (Evans et al., 1986) позволяет определять микропроцессорность. — и объем мезопор. Исследованные угли, которые использовались для измерений изотермы, рис. 17, были углями с большой площадью поверхности. Как показано на рис.17, активированный уголь из скорлупы кокосовых орехов, пшеничной соломы, оливковых косточек и скорлупы грецких орехов соответствует тому же типу изотермы, который, как было обнаружено, относится к типу I классификации IUPAC, что указывает на наличие микропор (Sing et al., 1985; Кланк, 2006). Петли гистерезиса соответствуют типу h5, который указывает на наличие мезопор с преобладанием узких щелевидных пор.

Рисунок 17.

Изотермы адсорбции азота на различных активированных углях.

Активированный уголь из рисовой соломы также обладает высокой микропористостью, но при высоком соотношении давлений происходит резкое увеличение объема пор, что приводит к появлению мезо- и макропор. Изотерма адсорбции скорлупы фисташек отличается от других кривых и стремится к IV типу.Видна большая петля гистерезиса, которую можно рассматривать как тип гистерезиса h3, которая приводит к сложной структуре пор и сетевым эффектам. Из-за его сходства с h2-гистерезисом, расчет размера пор был основан на сферических порах.

Диаграммы размеров пор на рис. 18a-d аналогичны и показывают преобладающий диаметр пор 40 Å, большое количество микропор, но почти без макропор, за исключением кривых скорлупы фисташек и рисовой соломы. Первый имеет резкий вид в диапазоне от 50 до 60 Å, что указывает на большое количество мезо- / макропор.Объем микропор полукокса из скорлупы фисташек меньше по сравнению с другими типами активированного угля. Небольшой наклон кривой при больших диаметрах пор приводит к появлению большого количества макропор. Для этого в активированном угле из скорлупы фисташек преобладают мезо- и макропоры. В активированном угле из рисовой соломы преобладают микропоры, но также присутствуют мезо- и макропоры. Форма изотерм указывает на то, что все исследованные активированные угли на основе биомассы характеризуются большим количеством микро- и мезопор.Макропоры присутствуют только в активированном угле из скорлупы фисташек и рисовой соломы.

Рис. 18.

Рис. 19.

a-d: Распределение пор по размеру различных активированных углей с использованием метода DFT. Активированный уголь из скорлупы фисташек основан на цилиндрической модели пор, тогда как другие рассчитываются на щелевидной модели.

3. Получение гранулированного активированного угля

В зависимости от применения активированного угля, материал необходимо гранулировать для более удобного обращения.Для этого были проведены испытания порошка полукокса по гранулированию, чтобы выяснить условия гранулирования. Угольки, выходящие из реактора пиролиза, были почти той же формы, что и биомасса раньше. Для этого уголь пришлось измельчить до размера частиц 40 — 280 мкм. Для образования стабильных гранул необходимо использование связующего. На современном этапе перед пиролизом в качестве связующего материала используется патока (Pendyal et al., 1999). По экономическим причинам и с точки зрения использования высоковязких смол пиролиза в энергетических целях, смолы пиролиза биомассы были испытаны в качестве связующего материала.Схема производства окатышей представлена ​​на рис. 19.

Рис. 20.

Схема способа гранулирования.

Процедура гранулирования осуществляется между пиролизом и стадией активации. В процессе активации связующее разложилось. Для этого многие компоненты гудрона переходили в газовую фазу во время активации в сочетании с газообразными продуктами реакций уголь-пар. Это приводит к получению энергоемких выхлопных газов. Измерения состава выхлопных газов были выполнены в опытно-промышленном реакторе с вращающейся печью и приведены в разделе 4.Для других применений и по экономическим причинам возможность использования выхлопных газов в энергетических целях. в газовом двигателе следует учитывать. Эта процедура позволяет в дальнейшем использовать смолы пиролиза, которые слишком вязкие, чтобы использовать их непосредственно в качестве топлива в двигателе. Эта процедура может быть вариантом для дальнейшего использования, особенно для богатых энергией смол от пиролиза соломы, с которыми трудно обращаться.

Смесям угля и связующего нужно было придать форму, которая была достаточно стабильной, чтобы преодолеть процесс активации.Испытания экструзией смесей не увенчались успехом. Экструдер был либо заблокирован, либо гранулы были нестабильными и плавились после экструдирования. Для этого возникла концепция использования статического пресса. Небольшая лабораторная прессовая установка была спроектирована и построена для проверки условий прессования. С помощью лабораторного пресса были разработаны условия гранулирования. Были испытаны несколько связующих, и отношения полукокса / связующего варьировали. Кроме того, были исследованы условия прессования и температуры прессования.

В следующей таблице 5 представлен обзор комбинаций гранулирования.

Таблица 5.

Перечень условий гранулирования. Были исследованы комбинации этих условий.

Результаты исследований по гранулированию можно резюмировать следующим образом. После активации связующее перешло в газовую фазу. Следовательно, потеря массы гранул была выше, чем потеря массы не гранулированного полукокса за то же время активации. Площадь поверхности гранул соответствует площади не гранулированного угля. В отношении площади поверхности влияние связующего незначительно.

Кроме того, смеси с различными гольцами, т.е. гольцы хорошего и плохого качества, такие как рисовая солома и скорлупа фисташек, приводят к получению активированного угля с промежуточной площадью поверхности. Это позволяет улучшить площадь поверхности от обугливания, качество которого не является достаточным для производства активированного угля.

На следующих рисунках показано влияние связующего на формирование площади поверхности, рис. 20, и влияние смешивания полукокса, рис. 21, для углей соломы пшеницы. Рис.22 и 23 демонстрируют те же эффекты гранулирования и смешивания угля с использованием рисовой соломы.

На Рис. 20 показано, что площадь поверхности гранулированного угля аналогична не гранулированному углю, но значения сдвинуты в сторону более высоких степеней конверсии из-за того, что связующее испаряется и / или вступает в реакцию с паровой атмосферой. Фиг.21 и 23 демонстрируют, что площадь поверхности смещается в сторону более высоких значений, когда полукокс из пшеничной / рисовой соломы смешивается с полукоксом из скорлупы фисташек.

Рисунок 21.

Влияние связующего на формирование активной поверхности при активации соломы пшеницы.

Рис. 22.

Влияние перемешивания полукокса на формирование поверхности во время активации в случае пшеничной соломы.

Рисунок 23.

Влияние связующего на формирование активной поверхности при активации рисовой соломы.

Рис. 24.

Влияние перемешивания полукокса на формирование поверхности во время активации в случае рисовой соломы.

Стабильность гранул диаметром 4 мм и длиной 20 мм была проверена с использованием различных соотношений полукокса / связующего и условий прессования.Для этого часть гранул размещалась между матрицами прессовальной установки. Регистрировали разрывное усилие гранул. Эти значения приведены в таблицах 6 и 7. Наилучшая твердость была достигнута при соотношении полукокса / связующего 2/1 и 1,5 / 1. Для образования гранул смеси угля / связующего прессовали под давлением 20 бар, а затем матрицу нагревали в печи в течение 2 часов при 200 ° C. Затем горячую матрицу снова поместили под пресс для образования гранул при давлении 200 бар. После охлаждения до температуры окружающей среды гранулы вынимали из матрицы.Другой возможностью образования гранул было холодное прессование при 200 бар и последующий нагрев при 200 ° C. Как показано в таблицах 6 и 7, нагрев и последующее прессование приводят к более высокой твердости гранул. Более высокое давление не привело к значительному увеличению твердости.

Связующими веществами, которые приводят к стабильным гранулам, были пиролизное масло из остатков кокосового пресса, смолы гранул пшеничной соломы и смолы пиролиза кофейной гущи. В частности, пшеничная солома и молотый кофе имеют низкое содержание воды и липкую консистенцию.Поэтому, как сообщается в (Fütterer, 2008), они считались обеспечивающими хорошие условия склеивания.

Таблица 6.

Прочность на разрыв пеллет из обугленного соломы пшеницы. Жирный: лучшие сочетания.

Таблица 7.

Прочность на разрыв гранул из оливкового угля. Жирный: лучшие сочетания.

На стабильность гранул влияет не только тип связующего, но также и тип биомассы.Гранулы из оливкового гольца формировались очень трудно из-за эффекта плавления после прессования. Стабильные гранулы можно было получить только при использовании дегтя из пшеничной соломы в качестве связующего.

4. Реактор с вращающейся печью для активации полукокса

Преимущество лабораторного пиролиза и оборудования для активации заключается в простоте обращения и коротком времени нагрева. Многие эксперименты можно провести за короткий промежуток времени. К сожалению, возможность обработки большего количества биомассы не предоставляется.Точно так же эти установки не служат для перехода к промышленному производственному процессу ни для пиролиза биомассы, ни для активации угля. Для этого необходимо было разработать новую концепцию процесса производства активированного угля.

Для стадии пиролиза уже существующий реактор с вращающейся печью с винтовым приводом (Hornung et al. 2005; Hornung & Seifert, 2006) использовался для перевода лабораторных экспериментов в непрерывный производственный процесс. К сожалению, температура пиролиза в этом реакторе была ограничена 500 ° C.Испытания проводились с гранулами пшеничной соломы, оливковыми косточками, остатками кокосового пресса, семенами рапса и отработанным зерном. Символы были активированы в лаборатории. После стадии активации не было обнаружено влияния обугливания от лабораторных экспериментов и пиролиза во вращающейся печи. Площадь поверхности обугливания от пиролиза во вращающейся печи была аналогична площади обугленных частиц от пиролиза в лабораторных условиях. Потеря массы во время активации была выше при использовании обжига вращающейся печи из-за более низкой температуры пиролиза 450–500 ° C.Пиролиз в лабораторных условиях проводили при 600 ° C. Для этого во вращающейся печи обжига осталось много летучих. Тем не менее, этот тип реактора служит для пиролиза веществ биомассы в связи с получением активированного угля из-за последнего нагрева углей до более высоких температур во время активации.

Активация древесным углем все еще требовала новой высококлассной концепции, но некоторые требования необходимо было подтвердить. Сначала производственный процесс должен был быть непрерывным с автоматическими системами подачи и разгрузки.Во-вторых, гранулы полукокса должны были быть достаточно хорошо перемешаны с паром, чтобы гарантировать, что частичное окисление полукокса происходит по всей поверхности частиц. В-третьих, перемешивание частиц должно было быть мягким, поскольку гранулы полукокса не были достаточно стабильными, чтобы выдерживать высокие механические силы. Далее следует хорошо контролировать время пребывания полукокса внутри реактора, а также поток пара. В-пятых, реактор должен работать при температуре 1000 ° C, и следует учитывать возможность перехода тепловой системы с электрического нагрева на использование газовых горелок.

В результате этих требований использование еще одного реактора с вращающейся печью казалось наиболее подходящим методом для увеличения масштаба процесса активации. Чтобы контролировать время пребывания полукокса во вращающейся печи, она должна быть оборудована вращающимся шнеком. Контроль температуры полукокса осуществляется установкой пяти термопар по оси винта. Хотя принципы реактора пиролиза вращающейся печи (Hornung et al. 2005; Hornung & Seifert, 2006) использовались для стадии активации, полная реконструкция этого типа реактора была необходима для проведения экспериментов при более высоких температурах.

Эскиз новой высокотемпературной вращающейся печи показан на рис. 24. Она состоит из трубы длиной 2 метра и внешним диаметром 110 мм. Толщина стенки 6 мм. Внутри этой трубки расположен винт. Обе части изготовлены из жаропрочной стали. Трубку и винт можно поворачивать независимо друг от друга. Вращение трубки обеспечивает перемешивание частиц, тогда как вращение шнека регулирует время пребывания полукокса. Трубка нагревается электрически с помощью печи длиной один метр, но при необходимости ее можно заменить на газовую горелку.Ось шнека снабжена электронагревателем, и в небольшом зазоре между нагревателем и стенкой оси шнека течет пар. Отверстия на оси шнека обеспечивают попадание пара в реакторную. Сам пар вырабатывается отдельно парогенератором. Кроме того, к винту крепятся пять термопар, позволяющих контролировать температуру полукокса. Скорость вращения шнека измеряется и контролируется, а также скорость вращения трубки. И винт, и трубка приводятся в движение электродвигателями.Два клапана, один на системе подачи и один на выходе, предотвращают попадание воздуха в реактор. На выходе пара отделяется конденсированная вода и активированный уголь. После выхода из реактора активированный уголь охлаждают до комнатной температуры. Для нагрева вращающейся печи до 950 ° C требуется около 3 часов, и его следует проводить осторожно из-за теплового расширения металлических компонентов. Реактор был рассчитан на пропускную способность полукокса ~ 1 кг / час. Клапан на правой стороне реактора позволяет ввод угля.Пар проходит через ось винта и попадает в реактор справа. Пар и выхлопные газы покидают реактор через небольшой клапан, расположенный рядом с выходным отверстием для активированного угля с левой стороны.

Рис. 25.

Эскиз высокотемпературного реактора вращающейся печи для активации полукокса. Рабочая температура составляет 950 ° C с потоком пара, а максимальная производительность угля. 1 кг / час.

Рис. 25 дает представление о создании реактора активации вращающейся печи.

Рис. 26.

Фотография высокотемпературного реактора с вращающейся печью для активации угля.

Чтобы подтвердить, пригоден ли этот реактор для активации древесного угля, были проведены периодические испытания с использованием обугленных гранул из пшеничной соломы и кубиков древесины бука. Для этого 80-100 г полукокса загружали в горячий реактор с температурой 950 ° C. Время пребывания варьировалось от 40 до 90 минут, а поток пара адаптировали к лабораторным экспериментам и составляли 1,7 — 2 м ³ / час.После сбора активированного угля на выходе из реактора был установлен баланс масс и измерена площадь поверхности. Эти результаты были сравнены с результатами активации в лабораторных условиях и представлены на фиг. 26 и 27. Как показано на фиг. 26 и 27, такие же или даже более высокие площади поверхности могут быть достигнуты при активации вращающейся печи. В результате разрушения частиц в реакторе потерялась лишь небольшая масса. Большинство частиц покинули реактор в той же форме, в которой они попали, но можно было обнаружить усадку из-за химических реакций.Как и ожидалось, частицы не измельчились из-за плавного перемещения и вращения.

Результаты многообещающие, и эта концепция, кажется, имеет хорошие перспективы для активации полукокса биомассы. Этот принцип позволяет превратить этап активации в непрерывный производственный процесс. Чтобы превратить вращающуюся печь в техническую установку, большое внимание следует уделить тепловому воздействию. Внутренний и внешний нагрев гарантирует, что паровой поток и уголь достигают рабочей температуры.

Рис. 27.

Сравнение активации в лабораторных и экспериментальных масштабах в случае гранул из пшеничной соломы. Наполовину заполненные пятиугольники — это результаты экспериментального масштаба вращающейся печи.

Рис. 28.

Сравнение лабораторной и пилотной активации в случае кубиков древесины бука.

Таблица 8.

Состав безводной газовой атмосферы во время паровой активации 600 г угля пиролиза гранул пшеничной соломы. Значения основаны на объеме соотв. масса проб безводного газа. Цифры обозначают отбор проб через 25 мин (1), 30 мин (2), 37 мин (3), 46 мин (4).

Чтобы убедиться, что выхлопные газы, образовавшиеся во время активации полукокса в реакторе вращающейся печи, потенциально могут использоваться в энергетических целях, состав атмосферы газа и пара был проанализирован с помощью газовой хроматографии (Agilent 6890A Plus, насадочная колонка CarboxenTM 1000 от Supelco с потоком гелия 20 мл / мин).

Для этого метода требовалась проба газа, не содержащего воды. Для этого поток выхлопных газов охлаждали до (-50) ° C в нескольких охлаждающих агрегатах. Дополнительная фильтрующая установка позволяла пропускать газ без воды. На выходе из секции охлаждения пробы газа отбирались в разные моменты времени. Эксперименты проводились с 600 г гранул пшеничной соломы и расходом пара 1,7 — 2 м ³ / час. Перед активацией гранулы пшеничной соломы подвергали пиролизу при 600 ° C в пиролизном реакторе вращающейся печи в течение 20 минут.Состав безводного выхлопного газа задокументирован в (Barth, 2009) и приведен в таблице 8. Эксперименты проводились по партиям. Причиной этого был лучший контроль над процессом из-за того, что впускной и выпускной клапаны не работали автоматически в этот момент времени. Как показано в Таблице 8, теплотворная способность в основном определяется содержанием газа H ₂ , CO и небольшими количествами CH ₄ . Этот газовый состав соответствует типичному синтез-газу, который образуется при газификации углеводородов и углеродных веществ.За охлаждающим агрегатом был измерен расход газа и составил 0,8 м ³ / час. По сравнению с расходом пара около 2 м ³ / ч разбавление выхлопных газов было довольно высоким. Следовательно, необходимо уменьшить поток пара и изучить его влияние на качество активированного угля.

5. Заключение

Образование активированного угля в двухстадийном процессе пиролиза и паровой активации из различных отходов биомассы было исследовано как в лабораторных, так и в экспериментальных установках.Лабораторные эксперименты предоставили базу данных по производственным параметрам высококачественного угля с большой площадью поверхности. Измерения поверхности определяли методом БЭТ. Активированный уголь с высокой площадью поверхности BET может быть получен из любой ореховой скорлупы, такой как фисташка, грецкий орех или кокос. Поверхность БЭТ составляет более 1000 м ² / г. Промежуточные значения 800 — 1000 м ² / г могут быть достигнуты с древесиной бука, оливковыми косточками, дробленым зерном, скорлупой подсолнечника, кофейными отходами и плодами дуба.Солома и семена рапса не подходят для производства активированного угля из-за их низкой поверхности по БЭТ — 400–800 м ² / г. В частности, рисовая солома приводит к низким поверхностным свойствам, если она не обрабатывается щелочными растворителями перед пиролизом. В активированных углях в основном преобладают микро- и мезопоры размером 40–60 Å. Макропоры также присутствуют в углероде рисовой соломы и фисташковой скорлупы.

Состав выхлопных газов, образующихся при активации полукокса, определяется в основном H _2, CO, метаном и CO ₂ .Это соответствует типичному синтез-газу, который происходит при газификации углеродных веществ. Из-за большого количества горючих компонентов (50-80 об.%) Сухой выхлопной газ может служить для рекуперации энергии в процессе производства активированного угля.

Были проведены исследования для подтверждения возможности использования пиролизных смол в качестве связующего материала для производства гранулированного активированного угля. Были разработаны условия гранулирования и проверено влияние связующего на качество и стабильность гранул, а также влияние перемешивания полукокса.Нагревание и прессование смесей полукокса / связующего привело к получению стабильных гранул за счет использования пиролизных масел из остатков кокосового пресса, пшеничной соломы и кофейной гущи.