氨在活性炭-膨胀石墨混合吸附剂上的吸附平衡分析

为研制氨吸附制冷用活性炭-膨胀石墨的混合吸附剂,选用椰壳活性炭和可膨胀石墨,初步分析了氨在膨胀石墨添加比率为50%的混合吸附剂上的吸附平衡．吸附剂试样首先经由77 K液氮在其上吸附数据的结构表征,然后应用根据容积法原理建立的吸附平衡测试装置,在温度293.15~303.15 K、压力0~1 MPa,测试了氨在试样上的吸附平衡数据,并通过等量吸附线标绘和Dubinin-Astakhov方程的模型分析,研究了氨在混合吸附剂上的吸附平衡．结果表明,添加膨胀石墨减小了混合吸附剂的比表面积和微孔容积,Dubinin-Astakhov方程在平衡压力较高区域的预测精度可达到4%,氨在混合吸附剂上的等量吸附热为16.94～27.78 kJ/mol．添加膨胀石墨必须兼顾混合吸附剂的吸附容量和传热传质性能．     

氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附特性

将氯化钙与膨胀石墨相混合,利用膨胀石墨丰富的微孔来强化氯化钙的传质,可解决化学吸附剂吸附过程中由于结块现象而导致的性能衰减现象.氯化钙/膨胀石墨固化后可以提高吸附剂的体积制冷量,从而提高吸附制冷系统的制冷性能.对4种不同组分的氯化钙/膨胀石墨混合吸附剂的吸附性能进行测试,当蒸发温度为-10℃时,固化混合吸附剂的体积制冷量比氯化钙高45%.     

活性炭/膨胀石墨固化混合吸附剂导热和渗透性能测试

为了提高活性炭吸附剂的传热性能,同时不影响其传质特性,选择6种不同粒径的活性炭吸附剂,并按5种比例制备了活性炭/膨胀石墨固化混合吸附剂,采用稳态法,对样品进行了导热系数、渗透率的性能测试.研究表明：在600 kg/m3的密度下,不同粒径活性炭吸附剂导热系数基本维持在0.36 W/(m·K)的恒定值,渗透率随着粒径的增大而增大;活性炭/膨胀石墨固化混合吸附剂的导热系数最高可达2.61 W/(m·K);随着活性炭比例的升高,导热系数逐渐减小,渗透率逐渐增大;当活性炭比例达到最大的71.4 %(2.5∶1.0)时,导热系数为2.08 W/(m·K)、渗透率为51.6 μm2,相比颗粒状活性炭,其导热系数提高了5.6倍.     

天然气吸附用活性炭-膨胀石墨复合吸附剂试制

为减弱天然气吸附（ANG）存储过程中的热效应,采取提高吸附剂热导率的技术路线,通过采用正交试验设计法,研制活性炭和膨胀石墨复合吸附剂,并由储罐吸附床典型部位在充放气过程的温度变化,校验复合材料的有效性。结果表明,活性炭比表面积为2074 m2/g时,选择活性炭与膨胀石墨质量混合比例1∶1、膨胀石墨制备时间30 s、制备温度600 ℃、成型压力9 MPa时制备复合吸附剂的热导率最大。设计容积为1385 mL的扁平形储罐,在充放气速率为15 L/min,最大充气压力为3.5 MPa条件下,吸附床填充复合吸附剂时,储罐中心温度波动将减少约12 ℃,应用活性炭-膨胀石墨复合吸附剂能减弱吸附热效应。     

膨胀石墨与活性炭对几种工业油吸附性研究

采用天然鳞片石墨经化学氧化、有机化合物插层，水洗，干燥，高温膨化的方法，制备了不同膨胀体积的膨胀石墨，以膨胀石墨和活性炭为吸附剂，工业油为吸附质，对比了膨胀石墨与活性炭对工业油的吸附能力．用重量法测定了两种吸附剂对吸附质的吸附量和滞留吸附量，并比较了两种吸附荆对吸附质的吸附量和滞留吸附量．实验结果表明膨胀石墨对实验油品的吸附量比活性炭的吸附量高13～23倍，膨胀石墨比活性炭的滞留吸附量大．膨胀石墨的膨胀体积越大，吸附性能越强．并用SEM对膨胀石墨的形貌进行了表征，探讨了膨胀石墨的吸附机理．     

膨胀石墨对汽油吸附特性研究

以膨胀石墨和活性炭为吸附剂,汽油为吸附质,设计吸油实验,让吸附质通过装有吸附剂的吸附管柱,测定膨胀石墨的吸附性能及其再生处理方法对吸附性能的影响.实验结果表明:吸附重量比与石墨目数的关系是膨胀石墨的石墨目数越大,对油的吸附性能越强;吸附量与汽油辛烷值之间的关系是辛烷值越小,其吸油量越大;膨胀石墨再生处理方法中,真空抽滤法是一种经济、安全、有效的再生方法,可以用于油的回收及膨胀石墨的再生利用;膨胀石墨的吸油量比活性炭的吸附量高13倍左右.     

膨胀石墨对含油废水的吸附性能研究

选用氧化插层法制备的膨胀石墨为吸附剂。研究膨胀体积对膨胀石墨吸附柴油饱和吸附量的影响。考察膨胀石墨对含油废水动态吸附性能。结果表明,膨胀石墨的膨胀体积越大,其对柴油的饱和吸附量越大,饱和吸附量最大可达54g/g,而活性炭的饱和吸附量仅为4g/g。填充密度为9g/L时,膨胀石墨对含油废水的动态吸附性能较好。膨胀石墨的膨胀体积越大,其对含油废水效果越好。膨胀体积为380 mL/g和100mL/g的膨胀石墨吸附含油废水后其COD由87分别降至53和74,而活性炭仅降为83。     

船用真空绝热板活性炭/膨胀石墨复合吸气剂试制

为推进真空绝热板(VIPs)在船舶冷藏集装箱中的应用,以多孔介质与VIPs内气体混合物之间的吸附机制研制吸气剂。根据船用玻璃纤维芯材VIPs内主要混合物(水蒸气、乙烯、丙烯和氢气)的吸附特点,选择比表面积约1 900 m~2/g的椰壳活性炭SAC-02和膨胀石墨,应用溶液浸渍法,由丙酮和硝酸镍对活性炭进行表面担载金属改性,并通过正交实验设计,确定导热系数最小时的活性炭/膨胀石墨复合吸气剂制备方案。结果表明,最佳制备方案为:可膨胀石墨的膨胀温度为800℃;膨胀时间为50 s;活性炭与膨胀石墨质量混合比为1∶4;成型压力9 MPa。在0℃、0～500 Pa压力范围内,与当前在用的吸气剂JMU-01相比,由最佳方案制备的吸气剂JMU-02至少可获得11. 47%乙烯、10. 65%丙烯和3. 87%氢气的总吸附量增量。基于碳基材料的船用玻璃纤维芯材VIPs吸气剂具有良好应用前景。     

吸附制冷用复合吸附剂导热性能强化

采用混装和添加导热材料强化吸附剂的传热，在高真空重量装置上测定了复合吸附剂的吸附等温线；对吸附剂的吸附和脱附性能进行了差热分析；在吸附制冷循环模拟实验装置上评价了吸附剂传热性能。结果表明：添加导热材料制备的吸附剂导热性能得到了明显改善，吸附床层传热温差降低了23％．30％；复合吸附剂等温线形状没有发生改变，吸附质量分数有所下降；单位质量吸附剂的制冷量提高7．5％～12．5％；混装铁屑的吸附剂制冷量比其单独使用时高24％。     

含可膨胀石墨复合吸附剂块制冷研究

为提高颗粒状沸石分子筛传热效果，提出一种新型含可膨胀石墨、金属M的氢氧化物、硅胶等添加剂的复合吸附剂块，通过正交实验及在自行研制的模拟吸附制冷装置上进行制冷实验，确定了添加剂间的最佳配比，实验结果表明：可膨胀石墨是三因素中的主要影响因素；复合吸附剂块的导热系数为颗粒状沸石分子筛导热系数的6．2～8．6倍；吸附剂块经压制成型后，模拟吸附制冷系统的性能系数提高23．8％。     

有机复合相变储能材料的强化传热研究

将相变主材料石蜡、硬脂酸和不同分子量的聚乙二醇分别与具有良好吸附性的支撑材料活性炭或膨胀石墨按一定的配比,通过熔融共混法制备系列有机复合相变储能材料,从而强化有机复合相变材料的传热效果,并利用导热仪对制备出的有机复合相变材料进行系统的导热性能测试。结果表明,活性炭和膨胀石墨都能够有效的改善有机复合相变材料的导热性,并提高传热速率,但活性炭易与相变主材料形成"海-岛"结构,使其传热不连续,相比之下膨胀石墨改善复合相变材料的传热效果更加显著,且随着支撑材料含量的增加,导热体系逐渐被完善,导热性能大幅度提升。     

改性凹凸棒黏土对废水中硫化物的吸附性能

研究改性凹凸棒黏土对废水中硫化物的吸附性能,通过实验确定加入MnO2作为活性组分吸附效果较好,最佳饱和吸附时间为240 min,处理凹凸棒黏土制备脱硫剂的最佳条件:质量百分比为 11%硫酸酸化、添加质量百分比为30% 的MnO2、焙烧温度200 ℃、焙烧时间5 h;吸附剂在废水中脱硫率达75.44%.对产自会宁和临泽两地的凹凸棒黏土改性制备吸附剂,并和活性炭的吸附效果进行对比,结果表明,由临泽产凹凸棒改性制得吸附剂吸附率略高于活性炭.     

氯化钙复合吸附剂制冷性能的实验研究

研究与开发对环境友好的吸附式制冷工质对对节能和环保都具有重要意义.本文对以CaCl2为吸附剂,NH3为制冷剂所组成的吸附式制冷工质对的吸附性能进行了研究.针对CaCl2吸附剂颗粒强度不高、长期使用后易出现膨胀粉化、传热传质性能下降等问题,将 CaCl2分别与CaSO4、水泥按质量比4:1进行复配,并进行吸附制冷性能实验.实验表明：温度是过程的控制因素,在110℃时,CaCl2/CaSO4复合吸附剂的单位脱胶凝剂基吸附剂制冷量是CaCl2的1.325倍,是CaCl2/水泥的1.89倍.对吸附剂比表面积及孔结构表征的结果为：CaCl2 、CaCl2/CaSO4的BET比表面积分别为1.2871m2.g-1,1.9163m2.g-1;总孔容分别为0.005117cm3.g-1,0.007703cm3.g-1;平均孔径分别为8.420nm,11.521nm.实验结果表明：复合吸附剂的制冷量有较大提高、膨胀粉化程度降低、其微孔结构和比表面积保持良好.     

膨胀石墨对染料溶液和油类的吸附效果

研究膨胀石墨对染料溶液和油类的吸附效果,并与活性炭的吸附效果进行对比,探讨膨胀石墨的吸附机理.结果表明：膨胀石墨（180 mL/g）吸附染料溶液的平衡吸附量比活性炭大,吸附速度比活性炭快,它对亚甲基蓝的吸附速度是活性炭吸附速度的7.5倍;膨胀石墨对食用油、机油、柴油的吸油率分别为30.52％、17.37％和9.20％,活性炭对三种油品的吸油率分别为0.62％、0.45％和0.10％,膨胀石墨吸附食用油的吸油率是活性炭的49倍.研究证明,膨胀石墨是一种良好的吸附剂.     

不同吸附剂在沼气脱碳提纯中的分离性能

采用椰壳活性炭、5A和13X分子筛作为吸附剂,动态配气CO2/CH4混合气体作为模拟沼气,研究不用吸附剂及不用原料气配比条件下的CO2/CH4混合气的吸附分离性能,对吸附饱和的13X分子筛分别进行真空(4.5 k Pa)脱附再生和热力(300℃)脱附再生。研究结果表明:在常温常压下,13X分子筛对混合气中CO2的穿透吸附容量为3.21 mmol/g,对CO2/CH4混合气体的分离系数可达10,明显高于5A分子筛和椰壳活性炭的分离系数;减小混合气中CO2的分压,其穿透时间也随着减小,且吸附容量的减小幅度大于分压的减小幅度;真空脱附再生后的13X分子筛吸附分离性能只能恢复到原来的40%左右,而热力脱附再生后分离性能效果较好。     

吸附制冷系统中吸附床的传热传质分析及结构设计

对化学吸附制冷系统中吸附剂颗粒之间以及整个吸附床的传热传质特性进行了分析，并总结了目前国内外强化吸附床传热传质性能的主要措施和方法．分析比较了两种用于化学吸附制冷的典型吸附床结构，在此基础上设计了一种新型的吸附床．     

壳聚糖/膨胀石墨对刚果红的吸附性能

先以天然鳞片石墨为原料,硝酸与磷酸为插层剂,高锰酸钾为氧化剂制备膨胀石墨,再与壳聚糖按一定的配比制备壳聚糖/膨胀石墨复合吸附剂;利用Fourier变换红外光谱（FT-IR)、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）对壳聚糖/膨胀石墨进行表征;以壳聚糖/膨胀石墨为吸附剂,对刚果红废水进行吸附,考察壳聚糖/膨胀石墨的配比、吸附剂用量、刚果红质量浓度、吸附时间对吸附效果的影响. 实验结果表明：壳聚糖已与膨胀石墨成功结合;当m（膨胀石墨）∶m（壳聚糖）= 3∶1、吸附剂用量为1.75 g/L、刚果红质量浓度为250 mg/L、在室温下吸附40 min时,吸附效果最好;吸附过程更符合Lagergren准二级动力学方程;实验数据与Langmuir等温吸附模型拟合度更好,壳聚糖/膨胀石墨对刚果红的吸附过程为单分子层吸附.     

铜基改性活性炭吸附争化黄磷尾气中的PH3

采用浸渍法制备铜基改性活性炭吸附净化磷化氢气体,主要考察活性组分、氧含量、吸附温度、空速对磷化氢吸附穿透曲线的影响,并研究磷化氢在铜基改性活性炭上的动力学过程.研究结果表明:经过含有Cu,Fe和Ce物质的量比为20.0:1.0:0.4的混合改性液负载后,Cu-Fe-Ce/AC对PH3的吸附容量最大可达62 mg/g;铜基改性活性炭的最佳反应条件为:吸附温度70℃,氧含量(体积分数)3%,空速3 000 h-1.在最佳反应条件下,铜基改性活性炭对磷化氢净化效率为100%时的最大累积处理气量可达0.055 m3/g;磷化氢在Cu-Fe-Ce/AC吸附剂上的平均活化能为30.9 kJ/mol,为-0.2级反应;随着吸附容量的增大,吸附活性位逐渐减少,从而使吸附速率减小.     

壳聚糖/膨胀石墨对刚果红的吸附性能

先以天然鳞片石墨为原料，硝酸与磷酸为插层剂，高锰酸钾为氧化剂制备膨胀石墨，再与壳聚糖按一定的配比制备壳聚糖/膨胀石墨复合吸附剂；利用Fourier变换红外光谱（FT-IR)、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）对壳聚糖/膨胀石墨进行表征；以壳聚糖/膨胀石墨为吸附剂，对刚果红废水进行吸附，考察壳聚糖/膨胀石墨的配比、吸附剂用量、刚果红质量浓度、吸附时间对吸附效果的影响. 实验结果表明：壳聚糖已与膨胀石墨成功结合；当m（膨胀石墨）∶m（壳聚糖）= 3∶1、吸附剂用量为1.75 g/L、刚果红质量浓度为250 mg/L、在室温下吸附40 min时，吸附效果最好；吸附过程更符合Lagergren准二级动力学方程；实验数据与Langmuir等温吸附模型拟合度更好，壳聚糖/膨胀石墨对刚果红的吸附过程为单分子层吸附.     

壳聚糖衍生物固定床中Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了壳聚糖衍生物固定床对Cu(Ⅱ)的吸附性能,考察了改性前后吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附容量,以及改性后壳聚糖吸附剂在不同pH值、Cu(Ⅱ)浓度等条件下吸附过程的穿透曲线.结果表明:改性后的吸附剂吸附性能大大改善,改性前后吸附剂的吸附量分别为1.86×10-3mol/g和2.07×10-3mol/g,改性后吸附带长度与改性前相比减少了0.95 cm;pH值增大、Cu(Ⅱ)溶液浓度增大有利于提高吸附柱利用率.