【目的】为了探究煤与生物质配比对制备成型活性炭的颗粒强度、表观密度、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值以及孔隙结构等影响。【方法】该研究以竹炭配煤制备成型炭,经过水蒸气活化制备颗粒活性炭,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope...【目的】为了探究煤与生物质配比对制备成型活性炭的颗粒强度、表观密度、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值以及孔隙结构等影响。【方法】该研究以竹炭配煤制备成型炭,经过水蒸气活化制备颗粒活性炭,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、热重法(Thermogravimetry,TG)、氮气等温吸脱附等表征手段深入分析竹炭配煤成型活性炭的理化特性。【结果】竹炭引入会提高成型活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值,降低成型活性炭强度、表观密度,影响成型活性炭的使用效果。【结论】当煤炭∶竹炭为1∶3时,吸附性能与强度指标均满足要求,此时活性炭碘吸附值以及亚甲基蓝吸附值分别为934.7、165 mg·g^(-1),强度为86.4%,达到饮用水国标规定,具有良好的商业应用前景。展开更多
KOH活化法制备高比表面积活性炭通常需要消耗大量KOH。为提高KOH利用效率,开发了一种基于K插层-脱插循环(以下简称“K循环”)的KOH活化石油焦制备高比表面积活性炭并联产H_(2)的方法:在升温活化过程,KOH与碳质原料反应转化为单质K、K_(...KOH活化法制备高比表面积活性炭通常需要消耗大量KOH。为提高KOH利用效率,开发了一种基于K插层-脱插循环(以下简称“K循环”)的KOH活化石油焦制备高比表面积活性炭并联产H_(2)的方法:在升温活化过程,KOH与碳质原料反应转化为单质K、K_(2)O和K_(2)CO_(3)并析出H_(2),而K_(2)CO_(3)可继续反应生成单质K和K_(2)O;在降温脱插过程,脱插试剂水蒸气与插层K、游离单质K和K2O反应生成KOH和H_(2);生成的KOH在二次升温活化时再次与碳质原料反应,如此构成K循环。在水平舟式反应器中考察了碳质原料种类(石油焦和石墨)、活化剂KOH和其活化中间产物K_(2)CO_(3)对活化过程气体产物析出规律和产品活性炭孔隙结构性质的影响,并在此基础上分析了K循环机理。结果表明,K循环效率和H_(2)产量因所用碳质原料与活化剂不同而不同:石油焦的反应活性远高于石墨,KOH活化性能优于K_(2)CO_(3)。在KOH活化石油焦的K循环过程中,KOH转化率达80%,而K_(2)CO_(3)转化率为18.5%,经由K_(2)CO_(3)的转化环节决定了K循环效率。以石油焦为碳质原料、KOH为活化剂,在活化温度为800℃及脱插温度为250℃的条件下,4.5 g干燥后的石油焦与13.5 g KOH经二次活化-脱插,所得活性炭比表面积达2808 m^(2)/g,并联产1403 mL/g H_(2)(1 g石油焦产生1403 mL H_(2))。展开更多
文摘【目的】为了探究煤与生物质配比对制备成型活性炭的颗粒强度、表观密度、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值以及孔隙结构等影响。【方法】该研究以竹炭配煤制备成型炭,经过水蒸气活化制备颗粒活性炭,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、热重法(Thermogravimetry,TG)、氮气等温吸脱附等表征手段深入分析竹炭配煤成型活性炭的理化特性。【结果】竹炭引入会提高成型活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值,降低成型活性炭强度、表观密度,影响成型活性炭的使用效果。【结论】当煤炭∶竹炭为1∶3时,吸附性能与强度指标均满足要求,此时活性炭碘吸附值以及亚甲基蓝吸附值分别为934.7、165 mg·g^(-1),强度为86.4%,达到饮用水国标规定,具有良好的商业应用前景。
文摘KOH活化法制备高比表面积活性炭通常需要消耗大量KOH。为提高KOH利用效率,开发了一种基于K插层-脱插循环(以下简称“K循环”)的KOH活化石油焦制备高比表面积活性炭并联产H_(2)的方法:在升温活化过程,KOH与碳质原料反应转化为单质K、K_(2)O和K_(2)CO_(3)并析出H_(2),而K_(2)CO_(3)可继续反应生成单质K和K_(2)O;在降温脱插过程,脱插试剂水蒸气与插层K、游离单质K和K2O反应生成KOH和H_(2);生成的KOH在二次升温活化时再次与碳质原料反应,如此构成K循环。在水平舟式反应器中考察了碳质原料种类(石油焦和石墨)、活化剂KOH和其活化中间产物K_(2)CO_(3)对活化过程气体产物析出规律和产品活性炭孔隙结构性质的影响,并在此基础上分析了K循环机理。结果表明,K循环效率和H_(2)产量因所用碳质原料与活化剂不同而不同:石油焦的反应活性远高于石墨,KOH活化性能优于K_(2)CO_(3)。在KOH活化石油焦的K循环过程中,KOH转化率达80%,而K_(2)CO_(3)转化率为18.5%,经由K_(2)CO_(3)的转化环节决定了K循环效率。以石油焦为碳质原料、KOH为活化剂,在活化温度为800℃及脱插温度为250℃的条件下,4.5 g干燥后的石油焦与13.5 g KOH经二次活化-脱插,所得活性炭比表面积达2808 m^(2)/g,并联产1403 mL/g H_(2)(1 g石油焦产生1403 mL H_(2))。
