废弃活性炭化学链气化制富氢合成气

以废弃活性炭为原料,以Fe4ATP6复合载氧体为载氧体,在间歇高温流化床中考察了废弃活性炭化学链气化制富氢合成气反应的较优条件及复合载氧体的循环反应特性。结果表明,Fe4ATP6复合载氧体具有提供晶格氧及催化气化的双重作用,显著提高了碳转化率,促进了废弃活性炭气化过程,反应活性良好。废弃活性炭化学链气化制富氢合成气的优化反应条件:900℃、水蒸气流量为0.25 g·min^(-1)、OC/C比为1。在上述条件下,碳转化率达92.15%,合成气产量达1.20 L·g^(-1),其中H2产量为1.09 L·g^(-1),平均浓度为55.30%。10次循环实验表明Fe4ATP6复合载氧体的反应活性略有降低,通过SEM、XRD分析载氧体的表面形貌、物质组成发现,载氧体反应后结构变化较大,粒径减小,生成了无反应活性的硅酸铁。

CuO修饰的赤泥载氧体废弃活性炭化学链燃烧

以拜耳法赤泥为基体,采用浸渍法制备了CuO修饰的赤泥载氧体(Cu0.5RM1、Cu1RM1)。利用SEM-EDS mapping、XRD对其进行物化表征,并在高温流化床反应器及热重分析仪中考察了赤泥载氧体的废弃活性炭化学链燃烧特性。结果表明,浸渍法可准确制备定量CuO修饰的赤泥载氧体;相比于纯赤泥载氧体,CuO修饰的赤泥载氧体具有化学链燃烧载氧体与化学链氧解耦燃烧载氧体的双重特性,能够加快碳转化速率,有效提高出口气体中CO_2浓度;Cu1RM1反应活性较高,875℃为其较优的反应温度,此时t95为28min,出口气体中CO_2浓度为92.9%(体积分数),燃烧效率达93.0%。10次循环实验表明Cu1RM1载氧体具有相对稳定的循环反应特性。

废弃活性炭在配煤炼焦中的应用研究

用5kg实验焦炉进行配煤炼焦实验,研究了废弃活性炭的添加量与粒径大小对焦炭质量的影响,结果表明:配入一定量的废弃活性炭替代瘦煤进行配煤炼焦是可行的,废弃活性炭的配入量和粒径分别控制在0.5%～2%、0.5～1.0mm时,对焦炭的冷态强度与热态强度不产生影响。用废弃活性炭替代瘦煤炼焦,可以降低配合煤成本,有效解决资源浪费以及环境污染等方面的问题。

废弃活性炭再生制备生物活性炭在水处理中的应用

本文主要研究了利用废弃的活性炭经过简单的再生处理用作生物活性炭处理废水,经试验验证,废弃的活性炭经过酸煮处理后可以用作生物活性炭,并且对生活污水的去除率达到了90%以上。活性炭的添加量越多对处理效果越好;分批量的投加活性炭要优于一次性投加的处理效果。

废弃活性炭在烧结矿中循环利用的研究

研究不同的废弃活性炭配比对烧结矿的成品率、垂直烧结速度、转鼓指数的影响。试验结果表明,在保证烧结矿质量的前提下,废弃活性炭的配入比应不大于0.5%,同时检测烧结矿尾气,配入0.5%的废弃活性炭并未造成尾气中氮氧化物和硫氧化物含量的增加,实现了废弃活性炭无害化、资源化利用。

从废弃活性炭中回收金

研究了在球磨机和振动磨机中磨矿时,含金废弃活性炭在热氧化行为和其他性质上的变化。发现经振动磨机研磨的废活性炭由于表面积和机械-化学活性的增加,其氧化温度发生了大的变化。机械-化学作用导致了废活炭晶体结构的变化。结果发现,经振动磨矿的试样在450℃时即被完全氧化。研究确认振动磨矿是降低废活性炭氧化温度的较好方法。此外,发现金富集在灰渣中。金品位2kg/t时用氰化物浸出20小时后,振动磨矿试样金回收率为99.5%,球磨试样则仅为82%。球磨试样回收率低的原因是由于灰渣的烧结,这是由较高的氧化温度所造成的。

废弃水厂用煤质颗粒活性炭吸附苯甲酸钠性能研究

直接再利用某水厂的废弃活性炭作为苯甲酸钠的吸附剂。通过对废弃活性炭进行灰分、SEM-BET表征分析得,废弃活性炭表面变得光滑,碘值仅有339.86 mg/g,介孔占比大,表明活性炭表面吸附位点被占据,其吸附性能下降。拟合结果显示,废弃活性炭对苯甲酸钠的吸附更符合Freundlich等温模型和拟二级动力学模型。随着温度的升高,苯甲酸钠的去除率下降,与热力学参数焓变是负值一致,属于放热反应。拟合的废弃活性炭对苯甲酸钠的最大吸附容量为1.108 mg/g,证明了废弃活性炭可应用于工业废水中,为水厂最终处置废弃活性炭找到了新的出路。

废弃烟气脱硫活性炭对土壤理化性质的影响

废弃烟气脱硫活性炭是经烟气处理吸附SO2达饱和而无吸附能力的废弃活性炭材料。为研究废弃烟气脱硫活性炭对土壤理化性质的影响,采用实验室玻璃箱培土,按照不同质量比混合废弃活性炭与土壤,测定土壤持水量、p H值和有效硫含量。结果显示:随着废弃活性炭混入量的增多,土壤持水量和有效硫含量明显增加,p H值则明显降低;不同废弃活性炭含量的土壤,持水量和有效硫含量随时间的变化趋势均是保持上升一段时间达到最大值,而后开始下降到稳定不变,p H值则是随时间小幅度稳定变化。因此,将废弃烟气脱硫活性炭作为硫肥加入土壤,是改善干旱、酸碱度失调和贫瘠土地的有效方法,同时也是废弃活性炭再利用的一个新方向。

废弃物基活性炭吸附挥发性有机污染物特性的研究

研究了废弃物基活性炭对挥发性有机污染物中的典型组分——甲苯的吸附特性。结果表明,废弃物基活性炭吸附甲苯等温线的类型系优惠型吸附等温线,表明具有良好的吸附能力;同时其吸附甲苯时穿透时间的对数与甲苯入口浓度的对数之间具有良好的线性相关性,即可由吸附高浓度甲苯时的穿透时间估算低浓度时的穿透时间;动态吸附时废弃物基活性炭的中孔对甲苯亦具有一定的吸附性能。

废弃粉状活性炭制备多孔炭陶瓷及其吸附性能研究

为了实现废弃粉状活性炭的再生与资源化利用,笔者以废弃粉状活性炭为原料,以凹凸棒土为黏结剂,通过混合捏合、挤压成型、干燥烧结制备了多孔炭陶瓷。采用氮气吸附、扫描电子显微镜、X射线衍射表征了多孔炭陶瓷的孔隙结构和形态,测试了多孔炭陶瓷对碘、亚甲基蓝、苯酚和腐殖酸的吸附能力。考察了黏结剂用量、烧结温度和时间对炭陶瓷孔隙结构、吸附性能和强度的影响,分析了多孔炭陶瓷吸附水体中腐殖酸的性能。结果表明,黏结剂用量、煅烧温度和时间均对炭陶瓷的孔隙结构、强度和吸附能力具有较为明显的影响:当黏结剂与原料炭的质量比为1∶4,烧结温度和时间分别为800℃和0.5 h时,可以制备出强度达98%、比表面积和比孔容积分别为607 m2/g和0.720 cm3/g的中孔发达的多孔炭陶瓷。该成型炭陶瓷具有发达的中孔结构,对腐殖酸的平衡吸附量可达193.3 mg/g,显著高于商用的成型活性炭。溶液的p H和吸附温度影响炭陶瓷对腐殖酸的吸附量,在溶液p H为3、吸附温度为45℃时,炭陶瓷表现出较好的腐殖酸吸附能力。