变压吸附法脱碳用活性炭性能的实验研究

对一种煤质活性炭吸附脱附含氮混合气中CO2的性能进行了研究，测定了活性炭对CO2的平衡吸附量，实验对比了不同稀释气体下CO2的动态吸附容量，对含氮混合气中影响CO2吸附选择性的因素进行了实验分析。考察了脱附条件对活性炭CO2吸附容量的影响。结果表明，该活性炭吸附CO2容量大，对CO2的吸附选择性也比较高，是性能优良的变压吸附脱碳用吸附剂。     

磷酸活化-微波热解制备污泥吸附剂及其结构演化

伴随着国内水处理行业的迅速发展,产量巨大的污泥亟需找到新的资源化方式。本研究利用正交实验方法设计制备污泥吸附剂,并在此基础上考察了制备过程中各因素对吸附剂表面结构及吸附性能的影响,结果表明:微波功率、辐照时间、磷酸浓度以及磷酸污泥质量比均会显著影响污泥基吸附剂的表面官能团、孔结构以及吸附性能,但各因素对三者的影响程度并不相同;以孔结构、表面官能团以及吸附性能为考察指标时,获得的最优污泥基吸附剂制备工艺条件并不相同;污泥吸附剂是一类性能优良的有机污染物吸附剂。综合考虑亚甲基蓝、酸性品红以及碘的吸附时,污泥基吸附剂的最优制备工艺条件为:微波功率420 W,辐照时间16 min,磷酸浓度40%,磷酸污泥质量比0.5∶1。     

6#溶剂油脱芳精制吸附剂再生技术

吸附剂的再生直接影响吸附精制工艺的成败,决定了吸附过程能耗及吸附剂寿命.对吸附过程中已被轻质芳烃饱和的13X型分子筛的再生脱附剂进行了筛选、比较.结果表明,工厂中副产C5 馏分是合适的脱附剂.研究表明.温度、空速等因素对脱附效果有影响.脱附温度应高于300℃。脱附剂空速可随工艺要求在LHSV变化范围为0.8～1.25 h-1内选择.所得结果为6# 溶剂油吸附脱芳精制工艺中再生工序的设计和操作提供了依据.     

多孔硅铝酸盐的制备及吸湿性能

为满足高效旋转式除湿技术的要求,采用水热法制备硅铝酸盐吸附剂,揭示了搅拌时间对吸附性能的影响.通过N2吸附-脱附等温线和TEM、XPS、XRD和FT-IR等测试对吸附剂结构与形貌进行表征,利用动态水蒸气吸附分析仪测试吸附剂对水蒸气的吸附-脱附性能.结果表明:随着搅拌时间的延长,吸附剂的比表面积、孔容和表面硅铝原子比逐渐增大,而平均孔径逐渐减小,水汽吸附性能有所增强,且吸附剂脱附温度仅为360 K,在低湿度(RH≤40%)下的吸附性能强于3A分子筛.     

6^#溶剂油脱芳精制吸附剂再生技术

吸附剂的再生直接影响吸附精制工艺的成败，决定了吸附过程能耗及吸附剂寿命。对吸附过程中已被轻质芳烃饱和１３Ｘ型分子筛的再生脱附剂进行了筛选，比较。结果表明，工厂中副产Ｃ５馏分是合适的脱附剂。研究表明，温度，空速等因素对脱附效果有影响，脱附温度应于高３００℃，脱附剂空速可随工艺要求在ＬＨＳＶ变化范围０．８－１．２５ｈ＾－１内选择。     

壳聚糖对甲醇吸附及脱附性能的研究

以致孔剂聚乙二醇为添加剂,制备出一种具有微孔结构的颗粒状壳聚糖吸附剂,并研究了其对甲醇的吸附及脱附性能．结果表明,这种具有微孔结构的壳聚糖颗粒对甲醇具有很强的吸附能力,在室温（３１ ℃） 下,其饱和吸附量达１ ７９０ ｍｇ／ｇ ．同时,它在一定时间内能将甲醇大部分脱附．显示利用壳聚糖制作甲醇吸附剂的潜在应用前景     

富含纳米孔活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

以玉米秸秆皮为原材料,在无惰性气体氛围下,以ZnCl2为活化剂制备活性炭.以亚甲基蓝为探针分子,通过正交实验获得最优活性炭的制备工艺.通过扫描电镜对所制最优活性炭的表面形貌进行研究,运用氮气吸附-脱附实验对其比表面积和孔容积进行检测,并考察了吸附时间、吸附温度对其吸附亚甲基蓝性能的影响.扫描电镜观测到自制活性炭表面具有大量纳米孔,氮气吸附-脱附实验结果表明,自制活性炭平均孔径为1.98 nm,比表面积达到934 m2/g,孔结构中以微孔为主.自制活性炭在60 min左右可以达到吸附平衡,并且吸附效果随温度升高变化不大,吸附效果明显优于市售活性炭.     

介孔吸附剂SiO2-TiO2的合成及其水蒸气吸附性能

采用溶胶-凝胶法制备介孔吸附剂SiO2-TiO2,通过N2吸附-脱附等温线和透射电镜对SiO2-TiO2的结构及形貌进行表征,考察钛掺杂硅胶中钛含量对硅胶结构的影响.用动态水蒸气吸附分析仪研究SiO2-TiO2吸附剂对水蒸气的吸附和再生性能,并通过程序升温脱附测试估算了饱和吸附水的脱附活化能;最后采用Frenkel-Halsey-Hill模型分析吸附剂的粗糙程度及孔径分布范围.结果表明,随着钛/硅摩尔比的减小,材料的比表面积增大,孔径分布变窄,平均孔径减小,吸附水的脱附活化能降低,且吸附剂再生温度低,在低相对湿度即30％以下时的水蒸气吸附性能较MCM-41型二氧化硅强.     

轻度热解提质褐煤孔结构研究

对霍林河褐煤热重分析的基础上,在管式炉中进行轻度热解实验,通过低温N2吸附研究了热解前后煤样的孔隙特性,考察不同热解温度,恒温时间对煤孔结构的影响。结果表明:热解温度和恒温时间对褐煤的孔结构分布影响较大。褐煤和提质煤的吸附脱附等温曲线都存在吸附回线,但褐煤比提质褐煤的吸附回线宽,说明提质煤的微孔数量减少,大孔数量增多。与褐煤相比,轻度热解处理后,褐煤的比表面积减少,孔容减小,平均孔径增大。     

CO2/H3PO4活化与NH4Br改性稻壳焦的脱汞性能实验研究

以生物质稻壳为原料,采用CO2,H3PO4活化方法,并经NH4Br溶液改性,分别制备了稻壳热解焦、活化焦和改性焦,并将其作为脱汞吸附剂.采用N2吸附/脱附、SEM-EDS、FTIR等方法研究吸附剂的微观物理化学特性,结果表明:CO2活化使稻壳焦的孔隙结构显著改善,增强了吸附剂对汞的物理吸附能力;H3PO4活化使稻壳焦表面生成大量酸性含氧官能团,有利于汞的化学吸附;NH4Br改性使Br元素有效负载到稻壳焦表面,促进了单质汞向氧化态汞的转化.固定床汞吸附实验结果表明:改性后的稻壳热解焦与活化焦的脱汞效率分别提高了60%与90%,实验120min后,CO2,H3PO4活化改性焦的汞吸附效率仍分别保持在90%与80%以上.生物质稻壳经CO2/H3PO4活化和NH4Br溶液改性后可作为燃煤电厂烟气喷射脱汞的廉价高效吸附剂.     

胜利石脑油液相吸附脱芳烃研究

用１３Ｘ分子筛在连续流动的吸附实验装置上对胜利石脑油进行了液相吸附脱芳烃实验研究．考察了该油品中一些轻质芳烃在该吸附剂上的吸附特性，对胜利石脑油液相吸附脱芳烃的吸附条件和再生方法进行了实验筛选．结果表明，该油品中各轻质芳烃在该吸附剂上吸附能力大小的排列顺序为：邻二甲苯＞苯＞乙笨＝苯；在空速为０．２～０．８ｈ￣（－１）范围内，温度为６０℃条件下对胜利石脑油进行液相脱芳烃实验，取得了满意的结果．用水蒸汽作为脱附剂在２５０℃时可以在较短的时间内完成吸附剂的再生．     

玉米芯活性炭的CH_4/N_2吸附分离性能研究

煤层气中CH_4/N_2的吸附分离是变压吸附分离领域的难题之一,高性能吸附剂的制备是解决这一问题的关键。以玉米芯为原料,KOH为活化剂,采用一步炭化法制备得到玉米芯活性炭,并探究活化温度对活性炭孔结构、表面性质及CH_4/N_2吸附分离性能的影响。采用FTIR,SEM,XPS,N_2吸附-脱附等方法对活性炭的元素组成、孔结构和表面性质进行表征,并采用Freundlich等温式对25℃下活性炭的CH_4和N_2吸附等温线进行拟合。结果表明,随着活化温度的升高,活性炭比表面积、微孔比表面积和微孔孔容均增加,而表面含氧官能团的含量有所下降。在25℃,100 kPa条件下,活性炭对CH_4和N_2的吸附量与0.47～0.90 nm的微孔孔容有关;而CH_4/N_2平衡分离比与V_(0.47～0.55 nm)/V_(0.47～0.90 nm)和表面含氧官能团的含量有关。活性炭AC-T700具有最高的CH_4吸附量(35.3 cm~3/g),同时CH_4/N_2平衡分离比达到3.5.     

浆料鼓泡塔内吸附剂微粒增强气液传质的研究

为了考察吸附剂微粒对气液传质的增强,研究了浆料鼓泡塔内异丙醇-水/4A分子筛和叔丁醇-水/分子筛浆料系统内吸附剂微粒对气液传质的过程.考虑液相返混及气液两相间传质,建立了浆料鼓泡塔内气液传质模型,数值求解该模型,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好.考察了系统中加入吸附剂微粒后,不同固含率对不同平均粒径下增强因子的影响及粒径对液相传质系数的影响.结果表明,吸附剂微粒的加入使气液传质得到增强.固含率增加,气液传质增强,当固含率超过4%后,气液传质的增强变得缓慢.微粒的粒径越小,对气液传质增强越大.     

壳聚糖复合物对污水中金属离子的吸附研究

将壳聚糖(CTS)与自制的丙酮酸化壳聚糖(P-CTS)、巯基化壳聚糖(CTS-SH)作为吸附剂,研究了不同吸附剂对污染水体同一金属离子的静态吸附和动态吸附及对混合金属离子的竞争吸附.分析了pH值、温度、吸附时间对吸附量的影响,研究了流速对动态吸附和脱附的影响及洗脱剂、活化剂对吸附剂复原的作用.为用壳聚糖复合物(CTS-X)清除污染水体中金属离子作了基础研究.     

磺化煤吸附铬(Ⅵ)的热力学研究

在静态条件下,研究了水溶液中磺化煤吸附铬(Ⅵ)的热力学特性,研究了含铬废水的pH、浓度和接触时间等因素对磺化煤吸附、还原Cr(Ⅵ)的影响,测定了不同温度下的吸附等温线.结果表明:在稀溶液中吸附铬(Ⅵ)基本符合Langmuir模型;由于磺化褐煤的微孔结构和表面存在含氧官能团的吸附中心,磺化煤吸附铬(Ⅵ)主要以HCrO4-形式被吸附,导致了水分子的脱附及H 离子的产生,从而使热力学函数△S0增加.图4,表3,参11.     

变压吸附法净化含N2气体中微量CO的脱附过程

对N2/CO混合气中的CO在NA型吸附剂上的动态吸附和脱附行为进行研究.使用单塔吸附装置测定CO在不同分压和停留时间条件下的动态吸附量,考察降压过程中CO浓度随床层压力的变化特征,确定合适的脱附方法和条件.结果表明:0.9 min是比较合适的停留时间;在床层利用率为80%条件下,顺放的气体可以达到产品气体积分数不超过5 mL/m3的要求;抽真空并使用200 mL/min N2吹扫是合适的脱附再生方式.三塔的变压吸附结果表明,在常温下,反复吸附与脱附再生,可以达到吸附净化含N2气体中微量CO的效果.     

分子筛吸附VOCs与微波脱附性能研究

为筛选适于吸附VOCs与微波脱附的分子筛,并研究其孔径、铝氧四面体、平衡阳离子等性能的影响因素,采用7种吸附剂(K-A,Na-A,Ca-A,Ca-X,Na-X,Na-Y和Na-ZSM5沸石分子筛)和3种VOCs吸附质(苯、甲醇、正己烷)进行了实验研究,利用BET,XRD表征方法对分子筛的孔径、比表面积、孔容和晶胞参数等进行了测试。结果表明:分子筛孔径较大、VOCs极性较大时,吸附量较高;采用不同铝氧四面体结构含量(Na-X,Na-Y,Na-A和Na-ZSM5)及不同平衡阳离子(K-A,Na-A,Ca-A和Ca-X,Na-X)分子筛进行微波脱附时,铝氧四面体结构含量高的分子筛更适用于微波脱附,平衡阳离子为Na~+的分子筛吸波能力强于K~+和Ca~(2+);经5次循环静态吸附、微波脱附,分子筛微波脱附的结构性能稳定。研究成果可为分子筛吸附VOCs与微波脱附新方法的工业化应用提供重要参考。     

程序控温吸-脱附研究

通过对不同气-固体系的考察,提出了一种以线性升温吸附-非线性降温吸附-线性升温脱附为主要实验步骤的程序控温吸-脱附方法。同时解决了吸、脱附动力学的计算问题。对实际体系的研究结果表明:借助这一动态分析手段,可在一次实验中观察到吸、脱附的全部动态过程,方便地进行活化吸附和非活化吸附的研究,并可计算得到有关的吸、脱附动力学参数,为进行吸、脱附的理论探讨与实际应用提供了一种有效的实验方法。     

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

采用常压流动吸附法研究了活性炭吸附剂在二氧化碳/氮气体系中对二氧化碳的动态吸附性能,比较了其吸附量、吸附穿透曲线和吸附性能的差异,研究了活性炭的比表面积、孔径分布及表面官能团对其二氧化碳吸附性能的影响。结果表明,原料煤的性质影响活性炭对二氧化碳的吸附性能;二氧化碳的吸附量与吸附剂的比表面积、孔径分布有关,但孔径分布是主要的因素。吸附剂的孔径分布在0.5～1.7nm范围内时,有利于对二氧化碳的吸附;经多次循环吸脱附后,吸附剂对二氧化碳的吸附量略有减小并达到恒定值,孔容小和孔径分布窄的吸附剂的吸附量衰减较快。     

机械力-磷酸法木质活性炭的制备

本研究采用机械力-磷酸法制备制备了良好吸附性能的木质活性炭。通过单因素和响应面中心组合设计法,考察各工艺条件对活性炭吸附性能的影响。另外,采用傅立叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团。通过分析得知其表面含有羟基、酚羟基、羧基等含氧官能团。通过孔径及表面积分析可知活性炭均主要以微孔为主,其中含有少量中孔存在,产品平均孔半径在1.3nm左右。