基于特种材料吸附的VOCs回收技术

指出了气体中挥发性有机物(VOCs)在环境中普遍存在并对人体具有毒害性,已经越来越受到人们的重视。吸附法已经被认为是一种十分有效的治理和回收低浓度VOCs的方法。超高交联吸附树脂作为一种特殊的人工合成聚合物材料,具有物理化学性质稳定、表面基团和孔结构可调、容易脱附等特点,近年来已被当作活性炭的替代物用于治理和回收气体中VOCs。探讨了这种特种吸附材料的物理性能及吸附性能,阐明了这种VOCs回收技术的原理及特点,并对其进行了展望。     

活性炭上挥发性有机化合物的真空脱附

以椰壳活性炭(AC)和硝酸氧化改性的活性炭(AC-O)作为吸附剂,选择了具有不同极性和分子大小的烷烃、芳烃、醇和酮等11种挥发性有机化合物(VOCs)作为吸附质,分析了这些VOCs在活性炭固定床上随脱附温度升高的脱附曲线,研究了挥发性有机化合物在活性炭上的真空脱附规律。结果表明:与其它的脱附方法相比,VOCs在活性炭上的真空脱附具有脱附温度低、脱附率高(能达到99%以上)、活性炭的重复利用次数多等优点,是一种具有很好发展潜力的VOCs回收方法。同时,对于化学结构类似的VOCs吸附质,沸点越低则越易于在活性炭上脱附;活性炭的表面化学性质对甲醇和乙醇的脱附影响显著,但对其它VOCs吸附质的脱附影响较小。活性炭的非极性表面非常有利于醇类有机蒸气分子的脱附,硝酸氧化改性则显著降低了醇类分子的脱附率。此外,在活性炭的重复利用过程中,甲醇和乙醇的羟基能与活性炭表面的羧基相互作用,导致活性炭表面羧基在较高温度脱附时发生脱除或转变成内酯基形式,有利于活性炭的重复使用。     

硝酸改性活性炭对甲醛吸附性能影响的研究

指出了甲醛是室内挥发性有机污染物之一,目前对甲醛的吸收去除有多种方法,但在研究硝酸改性活性炭吸附甲醛方面还不多。主要研究了硝酸改性活性炭对甲醛吸附性能的影响,同时考虑硝酸浓度、浸渍比、浸泡时间和浸泡温度等因素,采用正交实验进行了分析。结果表明:硝酸氧化制备活性炭对其吸附效果影响最大的因素是氧化温度和浸渍比,其次是氧化时间和硝酸浓度。     

治理VOCs的沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧工艺

指出了VOCs是挥发性有机物,具有成分杂、种类多、性质各异的特点,如何治理是一个重难点。分析了工业固定源VOCs的排放特点,阐述了沸石转轮吸附浓缩+催化燃烧工艺的原理和特点,探讨了转轮吸附的影响因素,并提出了VOCs处理工艺优化的措施,以供参考。     

分子模拟活性炭的方法及其应用进展

介绍了分子模拟和传统吸附理论的关系,综述了使用巨正则蒙特卡洛模拟和密度泛函理论方法对活性炭结构的研究,归纳了近年来分子模拟技术在作为特殊吸附剂的活性炭的理论设计、吸附性能预测和指导表面基团改性方面应用过程中的研究进展。目前对活性炭微观孔结构的分子模拟研究,多停留于理论层面的模拟研究,而缺少对微观结构和宏观性质之间关系的分析。在实际应用中结合发挥分子模拟微观层面分析的优势,是分子模拟技术在活性炭研究中的重要发展方向。     

活性炭制备技术及应用研究综述

从活性炭的制备技术和活性炭的应用两方面综述了国内外活性炭近20年的研究进展。总结了活性炭的化学活化法和物理活化法的发展状况,对制备技术中的最新突破——物理法-化学法活性炭一体化生产工艺进行了介绍,并且简述了活性炭工业生产中无公害化、低消耗、预处理的生产技术,以及吸附达饱和活性炭的再生生产技术,同时总结了活性炭在气相吸附、液相吸附和作为催化剂载体等方面的应用进展。提出了目前活性炭生产应用技术存在的问题,明确了活性炭产业发展的出路与对策,指明了活性炭未来的研究方向。     

微波加热对活性炭表面基团及吸附性能的影响

通过在不同微波功率和作用时间条件下对不同粒径活性炭进行改性，研究了改性前后活性炭的表面基团和元素组成的变化，以及对吸附性能的影响。结果表明：经过微波改性后的活性炭的碘值增加幅度为0.68%-15.92%，微波功率是影响活性炭吸附性能的主要改性因素。活性炭经微波热处理后，酸性基团发生分解，碱性特征增强，表面含氧量减少，是吸附性能改善的主要原因。     

核桃壳制活性炭的工艺研究

研究了以核桃壳为原料,采用氯化锌活化法制取活性炭的最佳工艺条件,并探讨了制备过程中几个主要影响因素对活性炭吸附性能的影响。     

改性玉米芯活性炭对镉的吸附性能研究

利用农业固体废物玉米芯作原料制备了活性炭,通过吸附热力学和吸附动力学过程,探讨了改性玉米芯活性炭对Cd²⁺模拟废水的吸附性能研究,以及考察了溶液pH值、活性炭投加量和温度对活性炭吸附Cd²⁺的影响。研究结果表明:磷酸改性600℃下裂解的活性炭吸附能力最好;改性玉米芯活性炭对Cd²⁺的吸附等温线更符合Freundlich模型;改性玉米芯活性炭对Cd²⁺的吸附动力学过程用准二级动力学模型能更好地拟合;经过单因素影响试验的研究表明,溶液初始pH值为6、活性炭投加量为0.01g、吸附温度为40℃时,活性炭的吸附效果最好。     

不同含水量活性炭的丙酮动态吸附性能研究

为深入研究活性炭的含水量对其吸附丙酮/空气混合气(VLA)中丙酮气体的影响,通过制备不同含水量的活性炭,分析含水量对活性炭丙酮吸附性能的影响。结果显示,丙酮在活性炭上的吸附穿透时间和吸附饱和时间随其含水量的增加而缩短,床层利用率下降。通过Thomas模型拟合结果发现,水分低于20%时,吸附曲线与模型吻合程度较高,平衡吸附量(q_(0-T))随着活性炭含水量的增加而下降;丙酮吸附速率则随着含水量的增加先增加后下降,当含水量达到20%后,活性炭的丙酮吸附速率达到最大值0.698 L/(min·mmol),表明活性炭含有一定水量有助于提升其丙酮回收效率。通过分析活性炭含水量和孔容的关系,发现丙酮主要以简单的形式吸附,即与单分子层吸附机理类似。当湿炭含水量较高时,丙酮除了单分子层吸附,还伴有溶解于水中的现象。     

活性炭微结构及其对丁酮吸附-脱附性能的影响

为考察3种活性炭的微结构及其对丁酮吸附-脱附性能的影响,通过氮气吸附-脱附等温线表征活性炭的孔隙结构,采用红外光谱和Boehm滴定法表征活性炭表面的官能团,并在常压动态吸附装置中研究了不同温度条件下3种活性炭对丁酮的吸附及脱附性能。结果表明:活性炭对丁酮的吸附主要发生在微孔中,0.5~0.8 nm的微孔对丁酮的吸附有促进作用,1.2 nm左右的微孔对于丁酮的吸附有积极影响。活性炭表面羧基、内酯基等酸性基团的存在有利于丁酮的吸附。温度对活性炭吸附、脱附丁酮有显著影响。在吸附过程中,随着温度的升高,活性炭对丁酮的吸附量逐渐降低;在脱附过程中,脱附率随着温度的升高逐渐升高;内酯基和羧基的存在会减弱丁酮的脱附;同时发现,0.5~0.8 nm的微孔和直径为1.2 nm左右的微孔结构亦有利于活性炭对丁酮的脱附。     

文冠果子壳活性炭对Pb~(2+)的吸附及解吸

以废弃的文冠果子壳为原料,通过Zn;Cl2活化法制备活性炭。利用SEM-EDX技术,对文冠果子壳活性炭吸附前后元素组成进行分析。探讨吸附时间、吸附温度、p;H以及Pb~(2+)初始浓度对吸附的影响,考察时间、温度、稀硝酸浓度对解吸的影响,分析其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨吸附机理。研究结果表明:在吸附温度30℃,Pb~(2+)初始浓度0.003;2;mol/L,p;H;5.0,吸附40;min,吸附量最大可达656.54;mg/g;当稀HNO_3浓度0.06mol/L,温度60℃,解吸40;min,解吸率最大可达96.13%;活性炭对Pb~(2+)吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;在303~323;K温度范围内,活性炭吸附Pb~(2+)的吉布斯自由能ΔGo0、焓变ΔHo0、熵变ΔSo0,表明活性炭对Pb~(2+)吸附是一个自发的放热过程。     

活性炭微结构对木糖醇溶液脱色性能的影响

通过对4种木屑活性炭样品的吸附性能测定和微结构表征,表明活性炭对木糖醇溶液的脱色效果与亚甲基蓝吸附能力的大小密切相关,但亚甲基蓝吸附值不是决定活性炭对木糖醇溶液中色素杂质吸附的唯一因素。中孔的数量是影响活性炭对木糖醇溶液中色素杂质吸附的重要因素,尤其是尺寸为2～14 nm的中孔的数量对木糖醇溶液中色素杂质吸附的影响比较大。红外光谱分析显示表面官能团C—O的存在会促进活性炭对木糖醇溶液中色素杂质的吸附。     

挥发性有机物多技术联合治理研究进展

综述了目前国内外挥发性有机物VOCs联合治理技术的研究进展,包括吸附浓缩-催化氧化技术、吸附浓缩-冷凝技术、吸附-光催化技术、吸附-吸收技术和等离子体-光催化技术,总结了这些技术的原理、工艺特点、适用范围及优缺点等。     

核空气净化用活性炭的研制及其性能测试——Ⅱ.国产浸渍炭吸附甲基碘的穿透特性研究

本文根据近来国外所发表的对三里岛事故监测结果及一些评论文章,指出了研究甲基碘吸附的重要意义。研究工作是在自己设计的装置中以及完全模拟工程使用和备用的条件下进行。着重研究了在使用浸渍炭时,甲基碘浓度、床层温度、炭层高度、流速对穿透时间的影响。所得的各种规律可供设计反应堆碘过滤器参考。并根据试验中所得的结果,认为研究发展深层活性炭吸附可以大大提高碘过滤器的效率和使用寿命。     

汽车维修行业喷漆废气VOCs治理现状对比分析

指出了汽车维修行业喷漆废气VOCs对人体有毒害作用,会污染大气环境,对使用活性炭吸附设备和使用光催化氧化设备处理喷漆废气VOCs进行了对比分析,结果表明:光催化氧化设备处理喷漆废气VOCs综合效果更好。     

吸附制冷用活性炭材料的研制及性能分析

利用先进的活性炭材料制造技术,通过优化调整活性炭的孔径分布和表面基团,制造出适合吸附制冷的活性炭材料。活性炭对制冷剂的吸附率达到90%以上。由于在成型过程中无需添加任何粘结剂,活性炭材料既能保持传热、传质相对都较好,吸附能力又无任何减弱。是一种较为理想的吸附制冷用固体吸附材料。     

基于I2/KI质量比的活性炭碘吸附值测试方法对比研究 ZHANG Li

选择了水蒸气活化椰壳活性炭(AC-11、AC-12、AC-13),磷酸活化粉末状活性炭(AC-21、AC-22),以及KOH活化石油焦高比表面积活性炭(AC-31、AC-32)7种以常见方法制备的,比表面积在800～3 500 m²/g范围的活性炭,研究了2种I₂/KI质量比对活性炭碘吸附值测定结果的影响,并分析了活性炭比表面积和孔隙结构对碘吸附值的影响。研究结果显示：活性炭的比表面积越大、中孔越发达、中孔分布越宽,I₂/KI质量比对活性炭碘吸附值的影响就越大,m(I₂)∶m(KI)为1∶1.5下测试样品AC-31的碘吸附值与其在m(I₂)∶m(KI)为1∶2条件下的差值能达到140 mg/g;对于碘吸附值在800 mg/g左右的微孔型活性炭AC-13,2种比例测试得到的差值几乎可以忽略不计,也就是说旧版和新版的木质和煤质活性炭标准得到的活性炭碘吸附值差别很小。在活性炭碘吸附值测试条件下,吸附碘有效孔隙主要集中在0.8～1.5 nm之间。对于椰壳活性炭等微孔型活性炭,其比表面积...     

汽车喷漆废气VOCs处理技术应用进展

简述了汽车喷漆废气VOCs处理的几种处理技术,以及其发展历程、适用范围、各自的特点及应用前景等。指出了因汽车行业的喷漆废气的典型特点是风量大、浓度偏低,"沸石浓缩转轮吸附/脱附+催化燃烧"适用于小轿车喷漆废气VOCs处理;"活性炭吸附/脱附+溶剂回收"适用于厢式货运车喷漆废气处理;生物降解处理技术更适用于客车喷漆废气处理,因客车的生产工艺有别于轿车和厢式货运等车型,客车喷漆的废气量更大、浓度更低,使用其它处理方式的建造成本、运行成本都将极高,且占地面积很大。     

椰壳碎炭制备高强度柱状颗粒活性炭试验

以椰壳活性炭生产过程中产生的粉末碎炭为原料,羧甲基纤维素钠为黏结剂,无机助剂硅酸盐为增黏剂,按一定质量比混炼、挤条、成型,再经过热处理制得耐水高强度柱状颗粒活性炭。试验考察了助剂添加量、热处理温度、热处理时间等因素对产品炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和耐磨强度的影响。随着硅酸盐添加量的增加,颗粒活性炭的耐磨强度呈增大趋势;随热处理温度的升高,颗粒活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值不断增加。但另一方面,随热处理时间的延长,耐磨强度呈逐渐下降趋势。利用红外分析仪、综合热分析仪和全自动比表面积与孔隙分布分析仪对颗粒活性炭进行分析。在羧甲基纤维素钠用量2%、助剂添加量20%、热处理温度350℃、热处理时间0.5 h条件下,制备出的颗粒活性炭碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和耐磨强度分别为815.37mg/g,163.50 mg/g和99.72%,并且具有良好的耐水能力。