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    发布时间:2018-8-22 9:07:42 作者:柱状活性炭 来源:www.hnzhulin.com

    活性炭纤维比柱状活性炭烟气脱硫效果好但是价格高!焦粉是焦炭在生产、运输及储存过程中产生的大量粉末。由于其粒径较小,不适于作为冶金和电石生产等行业的炭质还原剂或固定床气化原料,因而焦粉早期常作为废料被遗弃,利用较少。近年来才逐渐应用于制备炭材料等方面。以焦粉为原料制备一定强度活性炭,黏结剂的选用起着非常重要的作用。因此有必要对黏结剂进行更深入的研究。沥青具有缩合多环芳香烃结构,残炭值较高,与炭素材料具有同源性,对焦粉表现出极好的亲和性,很适合作为复合黏结剂的组分;羧甲基纤维素(CMC)及高温煤焦油具有很好的浸润性,可保证活性炭制品的成型质量。以焦粉为原料,选用沥青与CMC或高温煤焦油复配的黏结剂,经过成型、炭化和活化工艺制备柱状活性炭。考察了成型、炭化、活化条件以及复合黏结剂中黏结剂含量和种类对活性炭结构性能的影响。论文的主要研究结论如下:(1)以焦粉为原料,采用沥青和CMC组成的复合黏结剂,通过水蒸气物理活化法制备柱状活性炭。考察了成型、炭化及活化工艺对制备的柱状活性炭性能的影响。研究发现粒度、含水量和混捏时间主要影响原料混合均匀性和致密性,混合越均匀和致密,越有利于成型。炭化温度、炭化时间和升温速率主要影响碳骨架及初始孔隙的形成。活化温度、活化时间和水蒸气通量主要影响孔结构的形成。确定了制备焦基柱状活性炭的最优成型、炭化及活化工艺条件。(2)对比了黏结剂沥青、CMC及高温煤焦油的族组成数据、红外光谱图、1H-NMR谱带和热失重曲线,发现煤沥青相对于石油沥青含有更多的稠环结构和芳烃,更高的残炭值和β组分含量;分别采用沥青、CMC及高温煤焦油含量恒定的复合黏结剂,考察了复合黏结剂中CMC含量、沥青含量和沥青种类对活性炭结构性能的影响。研究发现随CMC和沥青含量的增加,焦基活性炭的碘吸附值先增大后减小,炭化料强度逐渐增大,但收率降低。最终确定最佳CMC和沥青含量分别为8%和30%;选用残炭值和β组分含量越高的沥青,制得的活性炭强度及碘吸附值越大,收率也较高。最终制得比表面积为619 m2·g-1,强度为0.077 MPa,碘吸附值为583 mg/g,收率为37.4%,结构性能优良的焦基柱状活性炭。(3)采用物理吸附、SEM和XRD三种表征方法对所制得的活性炭结构性能进行了表征分析。发现复合黏结剂中采用残炭值及β组分含量高的煤系沥青时,制得的活性炭形成了丰富的孔隙结构,比表面积较大,截面气孔小且少。


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