水蒸气活化制备竹质成型活性炭及其对二硫化碳的吸附性能

竹材是重要的林业可再生资源,以竹材代替木材制备活性炭可节省大量木材。以竹粉为原料,经磷酸活化成型后进行水蒸气二次活化,在不同工艺条件下制备了高吸附性能活性炭。通过碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、N_2吸附-脱附等温线、二硫化碳动态吸附量等对所制活性炭的性能进行表征。结果表明:在磷酸浸渍比1.2∶1、活化时间20 min、活化温度450℃,水蒸气活化温度875℃、活化时间1 h、流量3.0 m L/min条件下,制得的活性炭BET比表面积为1 264.60 m^2/g、总孔容积为1.227 cm^3/g、平均孔径为3.88 nm、碘吸附值为1 452.96 mg/g、亚甲基蓝吸附值为307.5 mg/g、强度为91.76%、得率为30.42%;在动态干燥和30%相对湿度条件下,对二硫化碳的单位质量吸附量分别为0.416和0.390 g/g。活性炭对CS2的吸附能力主要与活性炭的孔结构有关,微孔发达、平均孔径小、碘吸附值高的活性炭更有利于CS2的吸附。由于竹材表观密度相对较低,且受到竹材自身组分的限制,所制活性炭的强度低于椰壳活性炭。

生物质炭在重金属污染土壤修复中的应用研究现状

为充分发挥生物质炭多孔性、表面活性、选择性吸附和高碱性等性能在有效控制重金属生物迁移中的作用,以期为重金属污染土壤修复技术提供参考。介绍了我国重金属污染土壤的概况,综述了生物质炭在重金属污染土壤修复中的应用,重点介绍了植物修复、化学淋洗、土壤性能改良、固化/稳定化、热解吸修复和电动力学修复等技术的应用情况,简要概述了原料种类、热解温度和表面官能团对生物质炭性质及生物质炭对土壤环境的影响,并展望了生物质炭在重金属污染土壤修复中的发展前景。

乙基纤维素包覆成型活性炭的制备及其性能研究

以乙基纤维素(EC)为包覆材料,无水乙醇为溶剂,在50℃溶解制成包膜液。将制备好的包膜液均匀地喷涂在成型活性炭的表面,经热处理后,制备得到包覆EC的活性炭产品。考察了包膜液的质量分数、喷涂体积及热处理温度对包覆活性炭强度和吸附性能的影响。结果发现:膜液质量分数4.23%、30 g活性炭喷涂20 m L膜液、热处理温度140℃条件下,制备的包覆活性炭产品强度达93.66%,相比原料活性炭提高7.35个百分点,丁烷工作容量为86.0 g/L,相比原料活性炭下降9.6 g/L,在活性炭表面形成了一层3~4μm的薄膜。EC包覆没有改变活性炭内部的孔结构特征,但会影响活性炭表面的润湿性,经EC包覆后活性炭水接触角(θ)为89.76°(原料活性炭的θ为15.41°),疏水性能显著提高;包覆后的活性炭产品表面光滑平整,无浮尘,形状保持良好。

我国活性炭产业发展典型案例分析——以福建元力活性炭股份有限公司为例

活性炭产业是林业特色资源加工剩余物高效综合利用产业。2018年我国木质活性炭产量超过45万吨,总产值约40亿元,广泛应用于食品、药品、新能源、环境保护、化工、军工等行业,有力支撑国民经济各行业保持高质量可持续发展,保障国家食品和药品安全,切实提升林业产业节能减排和绿色发展水平。福建元力活性炭股份有限公司作为国内活性炭行业的龙头企业,年产活性炭超过10万吨,2019年出口量达2.9万吨,具有林业剩余物原料来源丰富,规模化、连续化、清洁化生产能力强,中高端产品质量好等优势。但国内木质活性炭产业仍存在生产过程自动化和智能化水平不高、高端产品缺乏、绿色高端制造新技术欠缺等问题,建议创新产业发展模式、将木质活性炭产业列入资源循环利用产业目录、从国家层面设立科研专项,并在财政、金融、税收和政策等方面给予扶持。

木质活性炭绿色制造与应用关键技术开发

本项目针对我国活性炭生产过程消耗高、分级孔结构调控方法缺乏、产品专用性差、以及高端产品仍依赖进口等产业现状,结合国内外发展趋势和市场需要,并通过承担国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金、行业专项等国家、部级课题,利用果壳、竹木加工剩余物等原料,通过活性炭绿色制造技术中的科学问题和基本理论创新研究,独创和突破了热解自活化、水蒸气法梯级活化、磷酸法绿色制造等关键技术,创新集成开发了多段供热、分级控温工程化技术和清洁生产装备,创制出大容量储能活性炭、高效碳基催化剂、VOCs专用活性炭等新产品,实现了生物质资源高值化绿色加工利用,显著促进了活性炭行业技术进步和高端产品升级,有力支撑了环保、新能源、化工等重要领域对高品质活性炭产品的需求,项目总体达到国际先进水平.