磷酸法木质活性炭生产技术探讨

活性炭作为一种优良的吸附剂已被广泛地应用。自本世纪初用气体（物理法）和药品（化学法）两种方法工业化生产活性炭以来，在基础理论研究和应用技术方面都有很大发展。目前世界年总产量达85万年我国年产量约9万t，其中煤质活性炭、木质活性炭各占4万t，果壳炭1万t。近十年来为减少污染，传统的氯化锌法已逐步转向磷酸法生产工艺。我省活性炭生产在安徽农业大学林产工业研究所的推动下于1994年在宁国市建成兴林活性炭有限公司，在安徽省首家采用磷酸法工艺。现在全省已有20多家活性炭厂，生产能力达9000t，木质炭占50％，其中9家厂采用磷酸…     

磷酸活化法制备木质活性炭研究

在不同操作条件下制备得到各种活性炭，实验测定了相应的活性炭得率及活性炭的亚甲基蓝脱色力和苯酚吸附值。并分别研究了它们与活化实验的浸渍比、活化时间和活化温度之间的关系。实验结果表明，浸渍比是磷酸活化法制备活性炭的最重要的影响因素。综合考虑活性炭的得率和吸附性能受活化操作参数的影响规律，探讨了磷酸活化法生产木质活性炭的最优操作参数。在实验范围内，选择磷酸活化法生产木质活性炭的浸渍比100％～150％，活化温度500℃左右，活化时间60～90min比较适宜。在相对最优实验条件下制备所得到的活性炭的比表面积达到1536m^2／g，微孔孔容和中孔孔容分别为0．581和0.267cm^3／g。     

磷酸法生产活性炭工艺

1987年开始进行以磷酸(代替氯化锌)作为活化剂生产活性炭的试验,经1年的小试、中试,近5年的工业化批量生产实践,目前其产品质量达到林业部部颁标准。磷酸法生产活性炭得率高、回收率大、成本低,又不污染环境,具较好的经济效益、社会效益。     

磷酸法颗粒活性炭对无水乙醇的吸附性能

采用磷酸活化法制备木质颗粒活性炭,并探讨其对无水乙醇的吸附性能。结果表明,随着捏合温度、捏合时间、浸渍比、活化温度和保温时间的增加,活性炭的乙醇吸附率呈先升后降的趋势。在较佳生产工艺:捏合温度130℃,捏合时间60min,浸渍比1.25,活化温度450℃和保温时间1.0 h下,颗粒活性炭的乙醇吸附率为63.38%。     

原料粒径与含水率对磷酸法活性炭性能的影响

以核桃壳和杏壳为原料,采用磷酸法制备活性炭,以亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和得率为指标,研究了原料粒径和含水率对磷酸法活性炭性能的影响。结果表明:原料的粒径和含水率对活性炭的吸附性能有重要影响,在一定范围内减小原料粒径,对提高活性炭吸附性能有利,而原料含水率对活性炭吸附性能的影响因不同原料而异。增加原料含水率,对核桃壳活性炭吸附性能的提高有利,但会降低小粒径杏壳活性炭的吸附性能。以核桃壳为原料制备活性炭时,选择粒径0.5~0.7 mm、含水率11%的原料为佳,得率可达41%,亚甲基蓝吸附值230 mg/g,碘吸附值874 mg/g;以杏壳为原料制备活性炭时,选择粒径0.7~1.2 mm、烘干的原料为佳,得率可达42%,亚甲基蓝吸附值87 mg/g,碘吸附值734 mg/g。     

磷酸活化法活性炭性质对亚甲基蓝吸附能力的影响

在空气、氮气和水蒸气3种气氛下,以杉木为原料分别制备了4种磷酸活化法活性炭。考察了活性炭的表面官能团和孔隙结构对亚甲基蓝吸附能力的影响。根据氮气吸附等温线分析了活性炭的孔隙结构,采用Boehm酸碱滴定方法测定了活性炭的表面官能团含量,并测定了活性炭的亚甲基蓝吸附等温线。结果表明:活性炭的孔隙越发达,其亚甲基蓝吸附能力越强。提高活性炭的表面官能团含量,一方面有利于亚甲基蓝分子以更紧密的排列方式被活性炭所吸附,促进吸附;另一方面,对活性炭中吸附亚甲基蓝分子有效的孔隙可能产生屏蔽作用,不利于吸附。当活性炭的表面官能团含量提高时,对于中孔发达的活性炭,前者占优势,亚甲基蓝吸附量增加;而对于微孔活性炭,后者则占优势,亚甲基蓝吸附量减少。     

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。     

磷酸法自成型木质颗粒活性炭孔隙结构分析及其甲烷吸附性能

以杉木屑为原料,在不额外添加粘结剂的工艺下,采用磷酸活化法制备自成型颗粒活性炭,并对其活化工艺、孔隙结构和甲烷吸附性能进行了分析。结果表明:随着活化温度的升高,颗粒活性炭的吸附性能先升后降,450℃时吸附性能最佳,强度不断升高;浸渍比的增加有利于颗粒活性炭吸附性能的提高,不利于其强度的增大。氮气吸附等温线和压汞法分析表明:颗粒活性炭具有发达的微孔、中孔和大孔结构,浸渍比的增加有利于颗粒活性炭比孔容积的增加,不利于堆积密度和表观密度的增加。在活化温度450℃,压力3.4 MPa时单位质量和单位体积的颗粒活性炭的甲烷吸附值在浸渍比1.25时达到最大,分别为125.6 m L/g和115.2 L/L。     

磷酸-催化剂法生产活性炭的工艺研究

由于在磷酸中增加了催化剂A(酸性化合物 )和催化剂B(中性化合物 ) ,从而提高了活性炭的质量 ,扩大了磷酸法活性炭的用途 ,为磷酸法活性炭的推广奠定了基础     

木屑物理法制取活性炭的工艺研究

以木屑为原料，炭化后成型进而活化制取活性炭的工艺，其质量达到ＬＹ２１６－７９标准。活性炭得率比现有工艺大大提高。     

磷酸法制备活性炭工艺研究

以杉木屑为原料,采用磷酸浸渍在高温下对其进行活化,制备活性炭。探讨温度、保温时间、磷酸浓度对活性炭性能的影响。结果表明,随着温度和保温时间的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和苯吸附值总体呈上升的趋势。随着磷酸浓度的增加,活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值呈先降后升的趋势。在较优的实验工艺下,活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值和吸苯率分别为330.0 mg·g-1、1 015.7 mg·g-1和59.2%。     

磷酸法制备棉秆活性炭的研究

研究利用棉秆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭的工艺,探讨制备过程中诸因素对活性炭性能的影响,得出适宜的工艺条件。结果表明:利用棉秆以磷酸为活化剂,可制得性能优良的活性炭产品;所得活性炭产品得率为34%,活性炭对亚甲基兰脱色力为292.7mg·g-1,碘吸附值898.2mg·g-1,所制备的活性炭对Cr(Ⅵ)有较好的吸附性能。     

磷酸法活性炭的三聚氰胺表面改性及其电化学性能研究

为了考察磷酸法活性炭作为双电层电容器电极材料的可行性,通过浸渍三聚氰胺后在500、700、900℃下热处理的方法对活性炭进行了表面改性,分别得到改性活性炭AC-N-500、AC-N-700、AC-N-900,考察不同热处理温度对活性炭表面氮元素结合状态的影响,及其对磷酸法活性炭作为双电层电容器电极材料的电化学性能的影响。采用氮气吸附、元素分析、X射线光电子能谱及电化学测试等方法分析表征活性炭的孔隙结构、元素组成、表面官能团存在形式以及电化学性能。结果表明:随着热处理温度的升高,改性活性炭氮元素含量逐渐下降,由AC-N-500的8.49%下降为AC-N-900的4.16%;三聚氰胺改性活性炭比表面积和总孔容明显降低。改性活性炭中氮元素主要以N-6(吡啶型)、N-5(吡咯型)、N-Q(季氮型)、N-X(氮氧型)4种形式存在;随着热处理温度的升高,N-6和N-5型官能团的比例略微减少并部分转变为N-Q。改性活性炭AC-N-700可制备出比电容达203 F/g(扫描电压1 m V/s)的活性炭电极材料,减小电极与电解液间的阻力有利于离子的渗入和电荷的传导,表明磷酸法活性炭具有作为双电层电容器电极材料的潜力。     

磷酸活化草浆黑液木质素制备活性炭的研究

用磷酸活化草浆造纸黑液木质素制备活性炭.探讨了磷酸在木质素活化过程中的作用,研究了磷料比、活化温度、活化时间对所制活性炭的比表面积和对正丁烷吸附量的影响.结果表明,草浆造纸黑液木质素是一种优良的制备活性炭的原料,磷酸不仅是脱水剂,而且还是活化过程的保护剂.活性炭制备条件为:磷料比值2.5,活化温度450℃,活化时间60...     

磷酸活化工艺条件对活性炭性质的影响

探讨了磷酸浓度、浸渍比、活化温度三个主要工艺参数对活性炭性质的影响。结果表明磷酸浓度、浸渍比和炭活化温度对磷酸活化法活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝脱色力和焦糖脱色力都有影响:浸渍比(纯磷酸与绝干原料质量之比) 的影响最显著,但1.5:1之后影响不大;磷酸浓度对活性炭的碘吸附值影响显著,对亚甲基蓝脱色力的影响次之,而对焦糖脱色力的影响很小;炭活化温度对碘吸附值和焦糖脱色力的影响随磷酸浓度和浸渍比的不同而有较大的差异,但在不同的磷酸浓度和浸渍比的情况下炭活化温度的升高都提高亚甲基蓝脱色力。磷酸活化活性炭的孔隙结构能通过调整磷酸浓度、浸渍比和炭活化温度进行控制。     

木材固碳量与含碳率研究进展

木材碳学是近年来兴起的一门科学, 其主要研究内容包括木材碳素的储存量、木材储能、人工林木材固碳增汇与优质木材培育技术及木质产品固碳延伸等方面。文中简述了木材碳学研究中木材固碳量与含碳率、木材固碳量的影响因素、木材固碳量与木材热值的关系以及木质材料固碳量和固碳延伸等方面的研究现状, 并对今后的研究方向进行了展望。     

微氧下低浓度磷化氢在浸渍活性炭上的吸附及表征

要利用富含高浓度CO的工业尾气(如黄磷尾气)生产甲酸、乙酸以及甲醇等高附加值产品,净化处理成为制约其应用的瓶颈问题.采用浸渍法改性活性炭吸附净化低浓度PH3,研究了HCl、KNO3和己二醇改性活性炭吸附净化磷化氢(PH3)的性能,研究表明:质量分数7%的HCl是最佳浸渍液,70℃和氧体积分数0.8%是改性活性炭的最佳反应条件.改性后的活性炭用氮气吸附的方法测定其孔结构特征.结果表明,改性使吸附剂总孔容的减少主要发生在2nm以下的微孔直径范围内,特别是在0.3～1.5nm的微孔范围内,孔容积减小明显,经改性后,微孔容的减少占总孔容减少的87%,吸附后,微孔容减少29%,表面积减少28%.HCl改性可以显著增加活性炭对PH3的吸附能力.分析表明,存在于微孔中的HCl起了催化作用,使PH3迅速氧化成磷的氧化物(P2O3或P2O5),而磷的氧化物能较强地吸附在活性炭0.3～1.5nm的微孔中.     

木材碳含量变异研究进展

大气CO2浓度迅速升高引起了人们对木材碳含量变异的极大关注.尽管50%作为木材碳含量已被广泛接受,但可能产生10%的碳含量偏差.不同树种和不同部位的木材碳含量有显著的差异.木材碳含量由木质素、纤维素、抽出物等主要成分决定,挥发性成分对木材碳含量也有重要的意义.遗传因素和环境因素对木材碳含量都有间接的影响.目前,非常需要...     

活性炭处理环己酮废水研究

研究了活性炭对废水中环己酮的吸附规律,结果表明：在吸附温度为20℃时,动态吸附饱和时间为60min,对于环己酮浓度为2.0g/L的废水,活性炭最佳加入量为20g/L,吸附最佳pH值为5,活性炭对环己酮的吸附符合Langmuir等温模型。