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废粉状活性炭吸附性能的研究

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废粉状活性炭吸附性能的研究

编辑:zgtlgs 来源:未知 日期:2018-11-01 浏览次数:
摘要:为了实现粉状活性炭的再生和资源化利用,以废粉炭为原料,以凹凸棒石为粘结剂,通过混合,挤出,挤出,烧结制备了多孔碳陶瓷。通过氮吸附,扫描电子显微镜和X射线衍射对多孔碳陶瓷的孔结构和形貌进行了表征。测试了多孔碳陶瓷对碘,亚甲蓝,苯酚和腐殖酸的吸附能力。研究了粘结剂用量,烧结温度和时间对碳陶瓷孔结构,吸附性能和强度的影响。分析了多孔碳陶瓷中腐殖酸的性质。结果表明,粘结剂用量,煅烧温度和时间对碳陶瓷的孔结构,强度和吸附能力有显着影响:当粘结剂与原料碳的质量比为1:4时,烧结温度和时间分别是800。在℃和0.5小时,可以制备强度为98%,比表面积和比孔容积分别为607m 2 / g和0.720cm 3 / g的多孔中孔陶瓷。形成的碳陶瓷具有发达的介孔结构,腐殖酸的平衡吸附量可达193.3 mg / g,显着高于商品形成活性炭。溶液的pH和吸附温度影响碳陶瓷对腐殖酸的吸附。当溶液p H为3且吸附温度为45℃时,碳陶瓷表现出更好的腐殖酸吸附能力。
废粉状活性炭重要的性质是其吸附,这与活性炭的孔结构有关。微孔的比表面积和比容很大。因此,微孔很大程度上决定了活性炭的吸附能力。固体活性炭表面主要有两种吸附方式,即物理吸附和化学吸附。化学吸附是一种单层吸附,可去除废水和废气中的极性污染物以及一些金属离子。物理吸附可形成多分子层吸附,可有效吸附废水和废气中的有机污染物。当吸附物与吸附剂表面接触时,是否发生物理吸附或化学吸附取决于吸附剂的表面活性,吸附物的性质,温度和其它因素。除吸附能力外,工业活性炭还需要:1高机械强度和良好的耐磨性; 2解吸所需的能量小,易于再生; 3结构稳定,再生过程中碳损失小。 。
制备方法首先在分离的空气中对碳质材料进行热处理以除去挥发物(水分成焦油的一部分,形成具有低吸附能力的大孔碳材料。为了获得大量微孔,进一步活化碳材料。活化方法是气体或蒸汽氧化和化学处理。 1最常用的蒸汽和气体活化剂是二氧化碳和水蒸气。二氧化碳活化过程在约900℃的温度下进行;水蒸气活化过程为850℃。活化过程中碳损失的百分比称为燃尽率。细微孔碳以50%的损失率生产;具有各种孔的活性炭以50%至75%的损失率获得,并且燃尽率超过75%,并且获得大孔碳。 2化学活化方法的活化剂是碳酸盐,硫酸盐,硝酸盐等,它们可以在高温下释放气体(例如二氧化碳或氧气)和酸性氧化剂如硝酸,硫酸酸或磷酸。用浓缩的氯化锌溶液处理碳材料的方法也被广泛使用。化学活化温度根据活化剂而变化,通常为200至650℃。化学活化过程的特征在于浸渍系数,其是无水活化剂与干燥碳质原料的质量比。开始时,随着浸渍系数的增加,碳的微孔结构发展并且总孔体积增加。在高浸渍系数下,微孔体积减小并产生大孔。使用以煤为原料制成的碳质分子筛是含有特殊开发的超微孔和细孔(孔径<8A(o))的碳质吸附剂,可用于从空气和含氢气体中分离氮和氧。 回收氢气。

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