微波辐射-KOH活化兰炭粉制备活性炭

研究了以兰炭粉为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、碱炭质量比和活化时间对活性炭吸附性能的影响。同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的N2吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团。结果表明:微波功率为700 W,碱炭质量比为3,活化时间为15 min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为694.5 mg/g,比表面积为513.62 m2/g,总孔容为0.510 3 cm3/g,平均孔径为3.973 8 nm,该活性炭为中孔型。以兰炭粉为原料,传统加热和微波加热制备的活性炭红外光谱图其峰形基本一致,只是峰强不同。

不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究

以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N_2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900℃和1 000℃分别是水蒸气和CO_2活化过程的最佳温度,CO_2活化效果更好,成品的微孔比表面积和微孔体积低,平均孔径更大;机理分析表明,随着活化温度上升,先持续发生径向造孔作用,再发生横向扩孔作用,径向活化是活性炭形成发达微孔的主要控制过程。

兰炭末水蒸气活化制备活性炭过程中反应温度的影响

以粒度为2.0mm^3.2mm的兰炭末为原料,采用水蒸气高温活化法制备颗粒活性炭,研究活化温度对活性炭结构与性能的影响,阐述活化过程中活性炭孔结构的形成机理,并利用SEM和全自动吸附仪对活性炭的表面形貌、比表面积和孔结构等进行分析表征.结果表明:随着活化温度的升高,活性炭的收率持续减小,碘吸附值呈现先增大后减小的趋势.当活化温度为900℃时,活性炭的收率为59.81%,其碘吸附值最大可达到812.86mg/g,BET比表面积和孔容分别为529.66m^2/g和0.298 9cm^3/g.当活化温度为600℃时,水蒸气活化过程以通孔作用为主导,700℃~800℃时为造孔阶段,而800℃~1 000℃范围内主要进行扩孔反应.

兰炭粉基活性炭处理高COD焦化废水的研究

采用水蒸气活化法制备了兰炭粉基活性炭。探讨了兰炭粉基活性炭对高COD焦化废水的吸附研究。考察了活性炭粒度、分散方式、投加量、吸附时间对焦化废水中COD去除率的影响。结果表明:曝气分散方式优于搅拌;在曝气条件下,活性炭粒度100目,投加量10g/L,吸附时间1h,COD去除率达到89.79%。

兰炭粉末活化制备活性炭的实验研究

以3-6mm兰炭粉末为原料，用物理法和物理化学法活化制备活性炭，重点研究了时间、温度、水蒸气用量、浸渍比和浸渍时间对成品碘吸附值的影响，并对成品做了性能表征。结果表明，物理活化法可制备出比表面积达463．26m2／g的活性炭，其碘吸附值达768mg／g，收率达为46．25％；物理化学法制备的活性炭比表面积为571．31m2／g，碘吸附值达932mg／g，收率41．88％。孔径分析结果表明，二者的孔径主要集中在3-8nm，属中孔发达的活性炭。

改性焦粉对亚甲基蓝吸附特性及其机理

以焦粉为原料,采用化学法改性焦粉,用场发散扫描电镜、表面积分析仪对改性焦粉结构进行表征.考察了改性焦粉对水溶液中亚甲基蓝的吸附模型、吸附热力学参数、黏附几率与活化能、吸附动力学方程及其吸附机理.结果表明:改性焦粉对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温方程.改性焦粉吸附亚甲基蓝焓变为43.33 kJ/mol,自由能变在-13.08^-8.46 kJ/mol之间,熵变在0.018~0.041 kJ/mol之间;黏附几率S=5.943×10-9,活化能为41.11 kJ/mol,表明该吸附过程是界面上混乱度增加的自发吸热过程;吸附过程为物理吸附所主导,吸附与Ho的二级速率方程有很好的相关性,吸附机理为颗粒内扩散控制.

兰炭末制备冶金型焦的粘结剂初步研究

文章以小于6 mm的废弃兰炭末为原料加粘结剂制备冶金型焦,分别研究了添加无机和有机粘结剂对成品的影响,并通过复配,得出了一种性能优良的复合粘结剂,制备出的型焦冷态、热态抗压强度分别为7.26 Mpa和4.04 Mpa,成品还具有优良的防水功能。

K_(2)CO_(3)-水蒸气催化活化制备兰炭基活性炭的实验研究

选取粒度小于6mm的低价值兰炭末,以K_(2)CO_(3)为催化剂,采用溶液浸渍-水蒸气高温活化技术制备兰炭基活性炭,通过计算收率,碘吸附和亚甲基蓝吸附实验,低温N_(2)等温吸附/脱附实验以及扫描电子显微镜(SEM)表征活性炭孔结构特征,重点考察了催化剂溶液浓度、催化活化温度对孔隙结构的影响。研究表明,相比于常规水蒸气高温活化,K_(2)CO_(3)催化作用能缩短活化时间,活化30min已经十分充分。随着活化温度的上升和催化剂浓度的增加,亚甲基蓝吸附值先增大后减小,碘吸附值持续降低。当催化剂浓度为0.6mol·L^(-1),亚甲基蓝吸附值最高,为234.12mg·g^(-1)。催化活化过程的最佳温度是500℃,此时兰炭基活性炭比表面积和孔容积分别为579.32m^(2)·g^(-1)和0.309cm3·g^(-1),材料中孔和微孔均较为发达。用扫描电镜观察了催化活化制备的兰炭基活性炭的表面形貌,其已经没有规整且丰富孔隙形态,表面不再平整,整体杂乱无序,刻蚀痕迹明显。

不同改性剂对掺配兰炭末水煤浆成浆性能和燃烧特性的影响

通过研究掺配兰炭末对水煤浆成浆性能的影响,提出最佳兰炭末掺配比例,并结合不同改性剂研究掺配兰炭末水煤浆的成浆性能和燃烧性能。进行成浆性实验研究,采用SEM-EDX观察兰炭末经不同改性剂改性后的表观形貌,采用热重分析法结合相关燃烧特性指数分析三种改性剂对燃烧性能的影响。结果表明:宁东矿区银二洗精煤和兰炭末的最佳掺配质量比为7∶3时,成浆性能较佳;司班80、有机焦油和重污油三种表面改性剂均能使浆体析水率降低,稳定性增强,假塑性变强。相比较而言,有机焦油可以较好地对兰炭末进行改性,增强浆体的流动性和稳定性,而司班80和重污油添加量不宜过大。对比燃烧特性指数可以发现,加入三种改性剂均能改善水煤浆的燃烧性能,且有机焦油对水煤浆燃烧性能的影响最为明显,司班80和重污油对改性也具有较明显的促进作用,但是司班80成本较高。

改性焦粉的制备及其对亚甲基蓝吸附研究

以焦粉为原料,50%硝酸为改性剂,借助SEM表征其结构,将其应用于亚甲基蓝印染废水处理,考察了改性焦粉对亚甲基蓝吸附平衡时间、吸附速率;测定了不同温度的Langmuir、Freundlich等温方程参数、平衡参数、热力学参数。结果表明:硝酸改性焦粉是硝酸刻蚀焦粉表面增加孔结构、增大表面积的过程;改性焦粉吸附亚甲基蓝平衡时间为200min;在不同温度下吸附与Langmuir、Freundlich等温方程线性相关性较好;热力学参数表明该吸附过程是熵增的自发放热过程。