The Activation Process of Fluidization for Sawdust Charcoal

以木屑炭为原料,水蒸气为活化剂,采用流态化工艺制备活性炭,研究了活化温度、载气流量、水蒸气流量、进料速度等因素对活性炭性能的影响.通过正交试验,确定了最佳工艺条件为活化温度870℃、载气流量250 m3/h、水蒸气流量150m3/h、进料速度54 kg/h.在最佳工艺条件下,产品碘吸附值为1 162 mg/g,得率为31.62％.方差分析表明:对活性炭产率来说,只有活化温度的影响达到显著水平,其它因素的影响均不显著;对活性炭碘吸附值来说,活化温度、水蒸气流量、载气流量3因素的影响均达到显著水平.     

水蒸气活化法制备松子壳活性炭的研究

以废弃的松子壳为原料,采用水蒸气活化法制备松子壳活性炭,系统研究了炭化温度、活化温度、活化时间、活化剂用量等关键工艺因素对活性炭产品性能的影响,分析其对碘吸附值和亚甲基蓝吸附性能的影响。结果显示,松子壳活性炭最佳工艺条件为:炭化温度为500℃、活化温度为860℃、活化时间为90 min、水蒸气流量为2.5 m L/min,此时松子壳活性炭得率为26.08%,碘吸附值为1 338 mg/g,亚甲基蓝吸附值为300 mg/g。松子壳活性炭孔径主要集中在3 nm左右,其平均孔径为2.396 nm,BET比表面积为105 2.68 m~2/g,总孔容积为0.630 6 cm~3/g,微孔容积为0.355 8 cm~3/g,占总孔容积的56.43%。     

山杏壳制备活性炭的最佳工艺研究

以山杏壳为原料,用正交试验法,分别采用氯化锌、水蒸气活化法制备杏壳活性炭,并测定吸附能力,优选制备杏壳活性炭的最佳工艺参数,为杏壳活性炭的产业化生产提供技术依据。研究结果表明,以氯化锌为活化剂制备杏壳活性炭的最佳工艺参数为:氯化锌溶液浓度50%,料液比1∶1,活化温度500℃,活化时间90min;水蒸气活化法制备杏壳活性炭的最佳工艺参数为:水蒸气流量5mL/min,活化温度900℃,活化时间120min。在本试验确定的最佳工艺条件下,以氯化锌为活化法制备的活性炭得率为41.83%,碘吸附值为948.06mg/g,亚甲基蓝吸附值为133.42mg/g;以水蒸气活化法制备的杏壳活性炭得率为48.11%,碘吸附值为1001.67mg/g,亚甲基蓝吸附值为153.05mg/g,2种方法制备的杏壳活性炭均具有较强的吸附能力。     

烟秆制活性炭的工艺研究

以烟秆为原料,经炭化后用水蒸气活化制备活性炭。系统考察了影响活性炭质量的工艺条件。实验结果表明:以烟秆为原料,水蒸气为活化剂,在较温和的条件(活化温度750~800℃,水-炭质量比1.5~2.0∶1.0)下可制取碘吸附值840~912 mg/g、BET比表面积为522~590 m2/g的活性炭;对烟秆炭化料活化有较大影响的因素是活化温度和活化剂用量,而炭化温度和升温速度对烟秆炭化料活化的影响较小,可采用流化床反应器一步法工艺制廉价粉状普通活性炭;烟秆原料中的灰分对活化反应过程有一定的催化作用。采用先水蒸气活化再用稀盐酸脱灰处理的工艺,可有效利用烟秆灰分的催化作用提高产品的吸附性能,同时使产品的灰分达到标准要求。     

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。     

农业成型秸秆制备空气净化用活性炭试验研究

研究了以农业秸秆经压块成型后为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭工艺。讨论了炭化温度、炭化时间、活化温度和活化时间对活性炭的得率和吸附性能的影响,得到了最佳工艺条件:炭化温度450℃、炭化时间6h、活化温度850℃、活化时间3h。经后处理去灰分后,制得的活性炭的亚甲基蓝吸附值达180 mg·g-1。基本能达到木质净水用活性炭标准要求,具有较大的推广应用前景。     

水蒸气法制备橡胶籽壳活性炭的研究

采用橡胶籽壳炭为原料,以水蒸气为活化剂制备吸附性能优良且得率高的活性炭。通过正交试验设计,研究活化温度、活化时间及水蒸气用量对活性炭吸附性能的影响。得到最佳活化工艺条件为:橡胶籽壳炭量1.0 kg,活化温度880℃,活化时间40 m in,水蒸气用量8 kg/h。制得的优质橡胶籽壳活性炭的亚甲基蓝脱色力240 mg/g,碘值1 113 mg/g,强度94.2%,得率40.5%。     

高性能竹炭水蒸汽活化制备烟用竹活性炭工艺研究

采用正交试验设计,研究活化温度、活化时间和水蒸气用量对活性炭吸附性能、活化得率和固定碳含量的影响.并分析活性炭的孔结构特征,结果表明竹活性炭的低温氮气吸脱曲线属于典型的微孔结构活性炭的吸附曲线,其BET和微孔比表面积、总孔和微孔容积的数值是原料竹炭的2倍左右,但活化时间的延长对活性炭的微孔结构参数影响较小,不影响低分子有害物质的去除.得到最佳活化工艺条件为:活化时间1.5h、活化温度900℃、水蒸汽用量430～480 g·h-1.制得竹活性炭具有较高的碘、亚甲基蓝和苯酚吸附值,优异的孔结构,活化得率可达45％,强度93.76％.最佳工艺制备的竹活性炭达到烟用活性炭国家烟草行业标准,基本达到净化空气用煤质颗粒活性炭国家标准,高性能竹炭制备烟用竹活性炭是可行的.     

微波辐射处理竹节废料制备活性炭研究

研究了以竹节及其炭化料为原料，采用微波辐射氯化锌法和水蒸气法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、活化时间、活化剂浓度及水蒸气流量对活性炭性能的影响。得到了微波辐射竹节废料制备活性炭的最佳工艺条件：水蒸气法的最佳条件为微波功率700W、活化时间7min、水蒸气流量3．1mL／min。用此工艺条件制得的活性炭碘吸附值1012．2mg／g、亚甲基蓝脱色率165mL／g、得率52．3％。该工艺所需活化时间为传统方法的l／45左右，得率为传统方法的2倍左右。氯化锌法的最佳条件为微波功率350w、活化时间5min、氯化锌质量分数40％。用此工艺条件制得的活性炭碘吸附值l088．4mg／g、亚甲基蓝脱色率220mL／g、得率39．2％。该工艺所需活化时间为传统方法的l／36，产品活性炭亚甲基蓝脱色率为国家一级标准的1．83倍(GB／T 12496．10-1999)。     

二次水蒸气活化制备离子液体超级电容器活性炭的研究

为改善工业物理法产普通活性炭的孔隙结构,提高其作为离子液体超级电容器电极材料的性能,采用水蒸气活化法,分别对煤质活性炭(CAC)、椰壳活性炭(CSAC)和竹基活性炭(BAC)进行二次活化,探讨了工艺条件对活性炭孔隙结构的影响,并利用恒电流充放电、循环伏安曲线和交流阻抗等方法对3种活性炭制作的双电层电容器的电化学性能进行了研究。结果表明:二次水蒸气活化能够显著提高活性炭中孔孔容,从而大大提高吸附性能,3种活性炭的碘吸附值、亚蓝吸附值均相比原料有较大提升;二次水蒸气活化对CSAC的孔隙结构和比电容量影响最显著,二次活化椰壳活性炭的BET比表面积可达1 972 m2/g,电流密度0.5 A/g时,超级电容器的比电容量可达106 F/g,是原料(43F/g)的2.5倍。     

氢氧化钠活化杉木屑制备活性炭的研究

采用杉木屑为原料,氢氧化钠为活化剂制备木质活性炭产品,探讨活化时间、活化温度、氢氧化钠浓度等工艺参数对木质活性炭的得率和吸附性能的影响.结果 表明,随活化温度、氢氧化钠浓度和活化时间的增大,木质活性炭的得率呈不断下降的趋势,木质活性炭的吸附性能呈先上升后下降的趋势.较优的工艺条件为:活化温度850℃、活化时间1.0h、...     

KOH活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用KOH活化法制备活性炭样品,探讨了炭化、活化及后处理过程中各实验条件对活性炭样品性能的影响。综合考虑活性炭样品的性能及得率,得出较优的实验条件为:炭化温度450～500℃、碱炭比值1.0、活化温度800℃、活化时间120 min;在较优条件下制得活性炭的比表面积2 312 m2/g,碘吸附值1 936 mg/g,亚甲基蓝吸附值392 mg/g;孔径分布以微孔为主;表面含有羟基(—OH)、活泼氢(—H)等基团。     

热解活化法制备微孔发达椰壳活性炭及其吸附性能研究

以椰壳为原料,采用热解活化法制备微孔发达活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭孔结构和吸附性能的影响。实验结果表明:活化温度为900℃,活化时间为4 h,可制得比表面积为994.42 m2/g的微孔发达活性炭,其碘吸附值为1 295 mg/g,亚甲基蓝吸附值为135 mg/g。N2吸附结果表明活性炭的平均孔径在2 nm左右,总孔容积为0.503 9 cm3/g,其中微孔容积为0.430 3 cm3/g,微孔率达85.39%。对该活性炭进行CO2动态吸附实验,CO2饱和吸附容量为56.61 mg/g,在热解活化法制备椰壳过程中,随着活化温度的升高和活化时间的延长,活性炭的得率有不同程度的降低。     

硼酸催化制备木屑活性炭工艺及孔结构特征

以木屑为原料,磷酸为活化剂,硼酸为催化剂制备活性炭。通过正交实验考察了活性炭制备过程中磷屑比、硼酸添加量,活化温度和活化时间等因素对活性炭性能的影响。实验结果表明:生产活性炭的最佳工艺条件为磷屑比为1.5∶1,硼酸的添加量为1%,活化温度是400℃,活化时间为60 min,此时活性炭的得率为33.5%,亚甲基蓝吸附值为225 mg/g,碘吸附值为855 mg/g。添加硼酸的制备方法要比传统的用磷酸制备时的条件更加温和,通过调整工艺条件,可以改变活性炭产品的孔隙结构,生产出用于不同环境的液相吸附专用活性炭。     

磷酸氢二铵活化法制备活性炭的研究

以杉木屑为原料,采用磷酸氢二铵活化法制备活性炭。讨论了预处理温度、浸渍比和活化温度对活性炭碘吸附值的影响。结果表明,随着预处理温度、浸渍比和活化温度的升高,活性炭的碘吸附值均呈先升后降的趋势。在较佳生产工艺条件下:预处理温度160℃,浸渍比1.25:1,活化温度450℃,活性炭的碘吸附值达到930.2mg·g^-1。     

薄皮核桃壳基活性炭的制备及表征

【目的】以农林废弃物薄皮核桃壳为原料,通过化学活化-高温炭化法制备多孔活性炭材料,优化制备工艺过程,表征吸附性能机理,为薄皮核桃壳的开发利用提供技术指导。【方法】以碘吸附值和亚基甲蓝吸附值为考察指标,进行活化剂的筛选,并进一步考察原料粒度、料液比、活化时间、炭化温度和炭化时间对制备出的活性炭的吸附性能的影响。采用N2吸附-脱附等温线、元素分析仪和FTIR测定了活性炭的孔隙结构、主要元素组成和表面官能团,扫描电镜分析形貌结构,XRD和TG分析活性炭的结晶度和热稳定性。【结果】选用磷酸为最佳活化剂,薄皮核桃壳活性炭的最佳制备工艺条件为:核桃壳粉100目、料液比1:4、活化时间120 min、炭化温度500℃、炭化时间60 min,此工艺条件下制备出的活性炭的碘吸附值为657.42±3.16 mg/g、亚甲基蓝吸附值为248.55±1.94 mg/g。制备出的活性炭的表面积为449.80 m2/g,具有丰富的孔隙结构,孔容积为1.11 m2/g,平均孔径为7.87 nm。碳元素含量为65.56%,结晶度不高,为无定型结构,活性炭在400℃左右发生热降解,主要含有羧基、酚基、醇羟基等活性官能团。【结论】采用磷酸活化法制备出的薄皮核桃壳活性炭的孔隙结构发达,具有良好的吸附性能,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均高于国家标准,具有将废弃物资源循环利用的价值和前景。     

机械力化学法制备氯化锌法活性炭及其性能表征

研究利用机械力化学技术制备了性能良好的活性炭。采用Central Composite Design中心复合设计和响应面分析,对影响活性炭碘吸附值的主要影响因素进行多项回归模型建立和参数优化,并通过低温液氮(N2/77 K)吸附测定较优条件下制备的活性炭的比表面积、孔容及孔径分布。结果表明,利用氯化锌为活化剂的机械力化学技术制备活性炭的较优工艺条件为:氯化锌与绝干木屑的质量之比(锌屑比)值3.00,研磨时间10 min,活化温度584℃,活化时间2.5 h,此条件下制备的活性炭碘吸附值为1 262.47 mg/g。     

糯米灰浆粘结型富钙成型活性炭的制备及其性能

利用造纸白泥原位物理活化杉木屑制备富钙活性炭粉,考察了制备工艺条件对活性炭粉得率和吸附性能的影响。在富钙活性炭粉中加入糯米浆进行捏合并压制成型,制得糯米灰浆粘结型柱状成型活性炭。在白泥与杉木屑质量比3∶2,950℃活化1.5 h的优化条件下,可制备出比表面积为975 m~2/g、得率约24%的活性炭样品。经300℃热处理1 h后制得的糯米灰浆粘结型富钙成型活性炭,其抗压强度高达18 MPa,碘吸附值为410 mg/g,耐水浸泡性长达60 d以上。SEM和XRD分析结果显示:糯米灰浆粘结成型活性炭中各组分间胶结紧密,且糯米浆对成型活性炭试样中石灰组分的炭化结晶进程具有调控作用。     

高温重整调控木质成型活性炭性能的研究

为了研究高温重整方法对活性炭性能的影响,以商品磷酸法木质成型活性炭为原料,考察了不同升温/降温方式、重整温度和重整时间对活性炭强度、孔结构、着火点和官能团的影响。结果表明:快速升温至800℃重整活性炭30~75 min后快速降温的方式(快速升温/快速降温(FH/FC))可使活性炭强度提高5.75%~6.39%,得率保持在83.54%以上,比梯度升温/自然降温(GI/ND)更高效节能。对经800℃重整30和60 min后的活性炭的孔结构和吸附性进行研究,发现活性炭的比表面积和总孔容积分别下降约400 m2/g和0.3 m3/g,孔径分布在1.2 nm以下的微孔所占的比例增加,对亚甲基蓝的吸附性能略有下降,而对碘的吸附性能略有提高,丁烷工作容量下降15%以内。经高温重整后,活性炭的着火点显著提高,800℃重整60 min后,着火点提高100℃以上,这与高温重整后活性炭表面含氧官能团数量的减少有关。     

落叶松树皮喷动循环流化床快速热解的影响因素

对喷动循环流化床落叶松树皮快速热解过程中反应温度、物料粒径、进料速率及气体流量对热解产物产率的影响以及这4个因素共同作用对生物油产率的影响进行研究.结果表明:反应温度是影响热解产物产率的主要因素,气体流量影响较显著,在试验范围内物料粒径、进料速率影响不显著;喷动循环流化床最佳制备液体产物--生物油快速热解工艺条件为:反应温度550℃,物料粒径0.2～0.3 mm,进料速率20 r·min-1,气体流量25m3·h-1.