添加剂作用下煤基中孔活性炭的制备

以贫煤为原料,硝酸盐为添加剂,制得中孔发达的活性炭.利用N2吸附脱附曲线对样品孔隙结构进行了表征,并考察了其吸附性能(碘值和亚甲蓝值).结果表明,未加添加剂时,可以得到中孔孔容0.287 4 mL/g,中孔率达72.43%的活性炭;加入添加剂后,微孔孔容和中孔孔容提高了0.05 mL/g左右.结果还表明,实验用硝酸盐有利于微孔的形成,能促进微孔向中孔的发育,提高总孔容;利用不同浓度的添加剂对活性炭的孔隙可进行定向调变.

无烟煤与气肥煤配煤制备中孔活性炭

以贵州无烟煤和山东气肥煤为原料,在不同的原料配比和炭化温度下制备了中孔发达的活性炭。通过测定氮气的吸附等温线,研究了炭化温度和原料配比对活性炭中孔率的影响。试验结果表明:活性炭中孔率随着炭化温度的升高呈增大趋势,原料配比对中孔率没有明显的影响。当无烟煤和气肥煤质量比为3∶1,炭化温度为700℃,在930℃下活化240 min,所制备的活性炭中孔最为发达,总孔容为0.837 6 mL/g,中孔孔容为0.395 5 mL/g,中孔率为47.22%,是相近烧失率商品活性炭的2.5倍。

城市污泥与玉米秸秆共热解及炭粉吸附特性研究

利用外热式固定床反应器，在400～700℃下对不同比例的城市污泥与玉米秸秆混合物进行共热解，研究热解条件对炭粉的产率、比表面积、孔径分布的影响。结果表明，随热解温度的提高和玉米秸秆量的增加，炭粉的产率逐渐减小，700℃时，纯污泥热解的炭粉得率是51．5％（以干原料计），添加45％的秸秆时，炭粉得率是41．75％；炭粉的比表面积随热解温度的提高而增大，随玉米秸秆量的增加而增大，700℃时，比表面积在50-80m^2/g;纯污泥热解炭粉的孔径以中大孔为主，随玉米秸秆添加量的增大，炭粉的孔径分布由中大孔趋向中微孔。

原料煤对活性炭孔隙结构的影响机理

以三种较高变质程度的煤为原料,采用炭化、水蒸气活化制备活性炭样品,并进行了工业性试验;表征了活性炭的孔结构以及碘值、亚甲蓝值等性能,研究了原料煤对活性炭产品孔隙结构的影响。经实验室试验与工业化试生产发现,原料煤变质程度不同,制取的活性炭孔结构也各异,其关系为:原煤孔隙越发达,孔径分布范围越宽,平均孔径越大,越有利于活性炭中孔结构的发育。该结论可为不同用途的活性炭产品的工业化生产提供指导意义。

无烟煤基变压吸附炭制备工艺研究

研究了无烟煤性质、物料配比、活化温度等对煤基变压吸附炭N2吸附量的影响:原料煤灰分中的金属元素在变压吸附炭制备过程中可影响活化速率,对于灰分较高的原料煤,低温活化有利于微孔孔隙生长,可提高产品N2吸附性能。

甲烷吸附量与活性炭孔隙结构关系的研究

以太西无烟煤为原料,制取不同活化程度的活性炭。利用甲烷吸附量、比表面积、孔径分布对其吸附性能及孔隙结构进行表征。研究发现,制备的活性炭拥有发达的微孔结构,线性拟合表明0.60nm^1.15nm范围内的微孔结构为甲烷吸附有效区间,大于此范围的孔结构在甲烷吸附过程中起通道作用。

利用太西无烟煤制备微孔活性炭及其CH_4/N_2分离性能

以太西无烟煤为原料在不同的工艺条件下制备活性炭,测定其比表面积、孔径分布及CH4、N2吸附性能。结果表明,以太西无烟煤为原料可制备孔隙结构均匀的微孔活性炭,且成型方式对微孔率有很大影响,在相近烧失率时,二次成型有利于小于1.15nm的微孔结构的生成与保持,增加CH4平衡吸附量,提高CH4/N2的平衡分离系数。

利用太西无烟煤制备活性炭及其应用

从物化性质、分子结构以及孔隙结构三方面分析太西无烟煤的特性:物化性质上太西无烟煤属下侏罗纪延安统汝箕沟组,灰分低,经过洗选灰分可降到3%以下,且煤灰成分中主要以促进水蒸气与碳反应的Fe2O3、CaO、Al2O3、MgO等金属氧化物为主,利于后期的活化加工;分子结构以比较大的缩合芳香核为主(环数在10个以上),含有少量的烷基侧链以及各种杂原子官能团,结构单元之间的桥键数量较多,大分子有序结构排列适中,化学反应活性比较高;原煤孔隙结构发达,以有序的微孔体系为主。这些特性表明太西无烟煤是制备活性炭尤其是气相吸附炭的优质原料,并从液相吸附、气相吸附以及催化剂载体三方面介绍了其应用,对今后的发展与改进方向提出了建议。

城市污泥与玉米秸秆共热解重金属的形态变化

采用重金属简单连续提取法提取城市污泥与玉米秸秆共热解所得炭粉中不同形态的重金属,利用电感耦合等离子体质谱仪检测Cr,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb以及各重金属不同形态的含量,考察污泥秸秆共热解前后重金属形态的变化规律.结果表明：在不同热解条件下得到的炭粉,与热解前污泥比较,各形态重金属的可交换态和可动员态明显下降,在700℃热解温度下,残渣态比例明显增加到99%以上.随着秸秆添加量的增加,残渣态比例有所下降,但仅有0.01%~0.1%,且在30%的添加量下,残渣态比例下降最少.热解能使重金属由具有一定环境毒性的可交换态与可动员态转化为对环境基本无害的残渣态.