微纤包覆铜铬银浸渍炭对CO的催化氧化性能研究

以不锈钢纤维和商用铜铬银浸渍炭催化剂为主要原材料,采用"湿法造纸-高温烧结"工艺制备了微纤包覆铜铬银浸渍炭复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)和N2吸附法考察微纤复合材料的结构和浸渍炭的孔径分布与比表面积.结果表明,浸渍炭颗粒被较好地包覆在了不锈钢纤维形成的三维网状结构中,浸渍炭的孔结构特性基本不变,比表面积略有增加.利用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和化学吸附仪(TPR)考察微纤包覆工艺对浸渍炭活性组分的影响,结果表明大部分活性组分被还原.CO在颗粒浸渍炭固定床、微纤包覆浸渍炭固定床以及二者床层高度比例为1∶1的结构化固定床上的催化氧化实验表明,微纤包覆过程使得商业铜铬银浸渍炭对CO的催化活性降低,与复合材料表征结果相符.     

脱除氯化氰的沸石催化剂研究

采用浸渍法和复合法制备出了脱脱除氯氰的催化剂－沸石催化剂，该催化剂污染程度低，脱除氯化氰效果好，具有较强的应用前景。     

CO在铜铬银浸渍炭上催化氧化的本征反应动力学

研究了CO在铜铬银浸渍炭催化剂床层上的本征反应动力学。在不同的实验条件下如床层高度 ,催化剂颗粒粒度 ,比速和温度等 ,测定了CO在铜铬银浸渍炭催化剂床层上的反应转化率 ;同时 ,根据可能的催化反应机理建立了反应的机理模型 .实验结果表明 ,在实验范围内 ,CO在铜铬银浸渍炭催化剂床层上的本征反应是一个表面反应控制的一级催化反应 ,反应的活化能是 10 7.2 3kJ·mol-1.     

生物炭-Fe2O3的制备及其脱除焦油模型化合物研究

为实现焦油的高效脱除,减少对设备、环境的危害,有必要寻找高效、低廉且无毒的催化剂材料。首先以低成本、孔道丰富的生物炭作为载体,采用水蒸气活化法和浸渍煅烧法制备了生物炭-Fe₂O₃焦油裂解催化剂;然后利用BET(Brunner-Emmett-Teller,全自动物理吸附仪)、XRD(X-ray diffraction, X射线衍射仪)、FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy,傅里叶红外光谱仪)等对其物理化学性质进行表征;最后采用甲苯作为焦油模型化合物验证其催化效果。结果表明：提高活化温度和延长活化时间能显著提高生物炭比表面积,提高水蒸气体积分数也具有一定促进效果,但当水蒸气体积分数过高时效果有所减弱,而提高比表面积有助于提高甲苯脱除效率;在负载铁质量分数为4%时脱除效率最高达94.1%;在未负载铁时甲苯的脱除主要依靠生物炭多孔结构的物理吸附,在铁负载时产生了新的作用力,该作用力能弥补负载后比表面积减小导致吸附能力下降的缺陷。铁负载生物炭对焦油脱除具有良好的应用前景,本研究结果可为生物质气化脱除焦...     

甘蔗渣生物炭对亚甲基蓝的脱除性能

以甘蔗渣为原料,采用氯化锌活化法制备了一系列具有不同ZnCl₂浸渍比(ZnCl₂与甘蔗渣的质量比1~6)的甘蔗渣生物炭样品,用于亚甲基蓝(MB)的脱除研究. X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N₂吸附-脱附(BET)的分析结果表明:与商业活性炭相比,甘蔗渣生物炭的灰分更少,表面孔结构更丰富,具有更大的比表面积和孔容积. 甘蔗渣生物炭样品的孔道结构与浸渍比有关,适当提高浸渍比有利于介孔的形成,浸渍比为4的ZnCl₂-4-500-1样品具有最高的介孔率(75%). 与其他样品相比,ZnCl₂-4-500-1在宽的温度区间(25~65 ℃)和pH范围(1~9)内均表现出接近100%的MB吸附率,具有最优异的MB脱除性能,说明介孔率的提高有利于MB的吸附. 孔径分布表明:ZnCl₂-4-500-1由于存在大量孔径分布在1.36 nm的孔而具有优异的MB吸附性能,符合与MB分子直径有关的吸附理论. X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明:ZnCl₂-4-500-1具有最高的氮含量以及较高的-OH和C＝O官能团的含量,这也是其具有最优异MB脱除性能的重要原因. 等温吸附实验结果表明:ZnCl₂-4-500-1对MB的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,在25 ℃下对MB的最大吸附量为1 428.6 mg/g. 此外,ZnCl₂-4-500-1在MB吸附-脱附循环5次时仍保持着80%以上的吸附率,对苯胺蓝和碱性红-46 (X-GRL)也表现出优异的脱除性能,说明该材料是一种优秀的染料废水脱色生物质活性炭材料.     

VOCs在颗粒炭固定床吸附器上吸附行为的研究

针对挥发性有机废气的回收治理工艺中的典型吸附材料颗粒炭，以甲苯为VOCs的代表物，对影响吸附器性能的床层高度、气体浓度、空床流速等因素进行了探讨。研究表明，颗粒炭对甲苯废气处理效果良好。     

基于Vermeulen模型的活性炭脱硫研究

本文对工业用大颗粒活性炭吸附脱除烟气中SO_2开展了研究.对比分析了固相扩散理论模型与LDF、L-H、Vermeulen 3类经验模型在单颗粒上的吸附模拟结果,其中Vermeulen模型与理论值的吻合度较高.同时基于Vermeulen模型对SO_2在大颗粒活性炭床层中的穿透曲线进行了模拟,并与实验值进行对比,结果表明其准确度较高,判定系数R~2大于0.99.实验结果表明吸附剂的脱硫效率随颗粒粒径的增大而减小,SO_2进气浓度、线速度分别为1 000ppm、0.3m·s~(-1)时,3、5、10mm粒径活性炭床层穿透时间分别为6、4、1min,穿透后Cout/Cin升至20%时所经历的时间分别为34、22、15min;此外,床层最大吸附速率在吸附过程中受内扩散阻力影响而减小,且轴向各点吸附速率逐渐趋于一致.本文研究结果可为工业活性炭对SO_2的吸附脱除研究提供科学参考.     

废轮胎热解炭吸附脱汞实验研究

采用管式炉反应器对废轮胎进行热解,并利用固定床吸附装置研究废轮胎热解炭对单质汞的吸附脱除特性.采用化学浸渍法对热解炭进行改性,研究改性后热解炭的汞吸附特性,改性药剂氯化物分别为HCl,NaCl,KCl,NH_4Cl,ZnCl_2,FeCl_3,BaCl_2,过渡金属盐分别为Cu(NO_3)_2,Fe(NO_3)_3,Mn(NO_3)_2,Ce(NO_3)_3,Zr(NO_3)_4.研究结果表明,热解炭产率随着温度升高而降低,550℃热解炭的Hg 0吸附效果最优,30 min累积汞吸附量达到1.674 5μg/g.550℃热解炭经HCl,NaCl,Cu(NO_3)_2和Zr(NO_3)_4改性后,汞吸附性能得到显著增强,而KCl,ZnCl_2,BaCl_2使热解炭吸附汞性能受到抑制.     

Cu(I)-13X吸附噻吩/苯并噻吩的动态性能

采用液相离子交换法制备Cu(I)-13X分子筛,进行噻吩(T)、苯并噻吩(BT)双组分的固定床动态吸附研究,考察模拟汽油原料中噻吩与苯并噻吩初始质量分数、床层停留时间、床层高度等条件对床层净化效果的影响.结果表明:随着模拟汽油原料中噻吩初始质量分数的增大,吸附剂饱和吸附容量增大,原料中噻吩初始质量分数为1 000μg/g时的吸附剂吸附容量比噻吩初始质量分数800μg/g时提高7.2%,增大原料中噻吩的初始质量分数,有利于苯并噻吩的脱除;床层停留时间较长有利于固定床吸附,停留时间由24 min增加至30 min时,吸附总容量增加19.2%,噻吩、苯并噻吩的饱和吸附量分别增加26.5%和25.5%;床层高度由16 cm增加至20 cm时,吸附剂饱和吸附容量增加8.9%,噻吩、苯并噻吩的饱和吸附量分别增加15.3%和6.6%.     

响应面法优化铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附

以香蕉秸秆生物炭为基底,采用浸渍改性的方法,制备了一种铁锰负载生物炭用以吸附Cd2+。通过响应面法对改性生物炭制备条件进行优化,在最优制备条件下,铁锰改性生物炭对Cd2+的预测吸附量为235.64 mg·g-1,实际吸附量为221.03 mg·g-1,相对偏差为6.2%。SEM-EDS、XRD、FTIR分析结果表明,改性后的生物炭表面成功负载铁锰元素,经分析对Cd2+的吸附机理为离子交换、官能团络合、矿物沉淀和阳离子-π作用。铁锰改性生物炭对Cd2+的吸附符合Langmuir模型和准二级动力学模型,说明吸附过程是单分子层吸附和化学吸附。     

活性炭纤维脱除燃煤烟气中汞的试验研究

在一维煤粉燃烧试验台上进行了活性炭纤维脱除燃煤烟气中汞的试验研究．采用Ontario-Hydro方法研究燃煤烟气中汞的形态分布,利用三种不同活性炭纤维对实际烟气进行汞的吸附试验．结果表明,烟气中气态汞主要以单质汞为主,飞灰未燃尽碳可以吸附气相汞;活性炭纤维对汞有较好的吸附效果,其表面含氧、含氮官能团以及水分对汞的吸附,特别是对Hg^0的吸附氧化有促进作用．     

活性炭孔结构的混合碱改性

具有较大比表面积的且以微孔孔隙居多的活性炭对气体小分子具有较好的吸附性能,以椰壳活性炭为原料、KOH/NaOH为活化扩孔剂,考察了温度、时间以及KOH与NaOH的质量比对活性炭孔隙结构的影响,使用N2在77 K下对产品活性炭进行表征测试。表征结果表明,当m(KHO)∶m(NaOH)为4∶1、溶液浓度为50%时,活性炭在600℃下活化4 h所得的活性炭产品平均孔径最大。对比HK模型和DFT模型对微孔活性炭孔径分布的分析结果,表明DFT模型更符合实际情况。经过孔结构改性的活性炭对CH4与CO2吸附能力均有提高。     

流化床一步法制破碎活性炭

原煤经粉碎筛选送入流化床反应器．在反应器内一步完成炭化和活化．直接制取活性炭．活化气体是煤气燃烧废气和水蒸气的混合物，本文详细考查了温度．气速和活化气体组成对活性炭产品性能的影响．同时对工业实际生产进行了模拟．为制备性能优良而廉价的活性炭提供了工艺参数．     

气相吸附用活性炭成型物的研究

以本质粉状活性炭、胶粘剂和多孔质毡状支持物为原料,探讨了制取气相吸附用活性炭成型物的制造方法和工艺条件。研究了胶粘剂对粉状活性炭的吸附能力和胶接能力的关系,测定了胃胶粘剂引起的活性炭孔隙堵塞情况,并筛选出了一种适合于制造气相吸附用活性炭成型物的胶粘剂。     

废菌渣活性炭对苯酚和铜离子的吸附性能分析

以废菌渣为原料,采用硫酸铝与硝酸复合改性制备废菌渣活性炭,应用红外光谱分析和等电点进行表征,并对活性炭吸附苯酚、铜离子的动力学与等温线进行拟合分析.实验结果表明:活性炭具有芳香共轭结构,表面富含多种官能团,有利于对苯酚、铜离子的吸附;活性炭对苯酚、铜离子的吸附满足二级动力学模型,且颗粒内扩散不是控制吸附速率的主要步骤;活性炭对苯酚的吸附为自发放热的优惠吸附,而对铜离子的吸附为自发吸热的优惠吸附,符合Freundlich等温吸附模型;双组分等温吸附仍满足Freundlich等温吸附模型,苯酚与铜离子在活性炭上的吸附表现为协同作用;活性炭对苯酚的吸附机理主要为疏水键力,而对铜离子的吸附机理主要为离子交换和配位作用.     

煤气中的硫化氢对苯在活性炭上吸附性能的影响

小型焦化厂的焦炉煤气净化工艺都比较简单，不宜采用传统的洗油吸收法从煤气中回收粗苯。当采用吸附法时，除煤气中焦油、萘等会污染活性炭外，硫化氢是否会使活性炭吸附粗苯的性能下降，对此很少有文献报道。本研究使用市售活性炭，以混入苯蒸汽的氢气代替焦炉煤气进行了吸附试验。结果表明，硫化氢对活性炭的吸附性能没有明显影响．     

活性炭固定床上氯苯气体的吸附过程

研究了氯苯气体在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定,并用过热蒸气对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行关联,得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度。结果表明:吸附温度升高时,总传质系数减小,吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行比较,两者吻合较好。     

活性炭选择性催化还原NOx

采用活性炭作催化剂,NH3为还原剂,进行活性炭脱硝机理的实验研究.分别考察了烟气组分、温度、活性炭的比表面积及不同材质对NOx去除率的影响.结果表明:活性炭作为单纯的吸附剂,其NO吸附容量较小,O2的加入使吸附容量增大,NH3与O2同时存在则可达到最佳去除效果,H2O的存在不利于活性炭的催化作用;温度在200℃时,活性...     

介孔活性炭的制备及其高湿储甲烷性能

天然气是一种清洁能源,作为汽车代用燃料以及从天然气开采地到各用户单位之间的运输,都需要有效的存储技术.天然气水合物（NGH）能够降低甲烷存储的成本,而多孔材料孔内生成气体水合物能够有效提高储气密度,本研究目的是合成在孔内能够生成甲烷水合物的低成本高性能吸附剂.首先以农业废弃物玉米芯为原料,采用KOH活化法制备活性炭,其湿储甲烷最优合成条件为：在400,℃炭化30,min,碱炭质量比5∶1、850,℃活化1.0,h合成出C-8高性能活性炭,其孔容达到2.264,cm^3/g,比表面积为2 993,m^2/g,孔径分布主要集中在2～3,nm.合成的C-8是非常好的甲烷湿储吸附剂,在水炭比为3.68时在9.40,MPa下CH4达到最大吸附量为69.66%,是其干燥样品最大吸附量的3.25倍,并可以在较大压力范围内使存储的甲烷提供平稳的放气量,有望作为新型的甲烷水合物存储吸附剂应用于天然气汽车上.     

固定床活性炭脱硫动态传质过程分析

对活性炭法烟气脱硫技术中SO2在活性炭催化剂中的传质过程进行分析,提出固定床SO2有效传质速率的概念,并建立相应的数学模型.以微孔扩散动力学方程为依据,对不同类型活性炭的SO2粒内扩散系数和内表面利用率进行了测定.结果表明,微孔型活性炭的SO2粒内扩散系数小于中孔型活性炭;活性炭的SO2粒内扩散系数在水洗脱附条件下降至无水情况时的34%~47%;粒内扩散阻力是活性炭的活性位大量失效的原因;小颗粒活性炭的内表面利用率高于大颗粒活性炭.