吸附汽油蒸气活性炭的制备研究.pdf

收稿日期“ 作者简介樊亚娟’ “ 3 ’ * A B 第 A卷 第期中国矿业大学学报 C D 7;m M P7 7; 选用n l “ 7 o 73 正交表安排l次实验4每次实 验取原料炭7 P P. 升温速率为M P Qf I- ’ 水蒸汽 流量为p P滴水f I- ’ 4实验安排及各次实验结果见 表 4 表正交实验结果 X Y Z [ \ X ] \q r ‘ ] q s q _ Y [ [ t a ‘ Y _ br \ a u [ ‘ a 实验号 样品名 添加剂 C 添加剂 温度时间 丁烷工作容量“ / 3 f “ . vM P P In wM3 M 7 ; x l 7 k l P ; m M P 7 7 7 k l P 7 7 ; m M P ; 7 m M P ; ; k l P 7 M M 7 7 M M M M M M M M M l 4 x M k 4 x p p 4 m p k 4 k p k 4 m ; k 4 P M yM y y7 极差z p 4 x ; k 4 ; k 4 ; k P 4 ; p 4 k M k 4 ; k P 4 M l p 4 x P k 4 p m P 4 7 M k 4 M M k 4 M k P 4 P 选取活性炭的 /做考察指标4根据正交实 验数据分析结果发现在活性炭制备阶段各因素 对 /的影响顺序依次为O活化温度添加剂活 化时间其中活化温度的最佳值为m M P Q4因此在 第二步实验中将集中研究此温度下添加剂对活性 炭吸附性能的影响4 4 5 4 活性炭的性能 实验中对活性炭的碘吸附值丁烷工作容量 “ / 3 比表面积孔结构参数等吸附指标进行了 测定具体结果见表7 4从表7中数据看经二次活 化制备的活性炭随着烧失率的增加活性炭的碘 吸附值 / 总孔容和比表面积均呈增加趋势4 数据虽然有波动但仍然可以看出明显的正相关关 系或近似线性关系数据的波动可能是实验误差以 及活性炭表面官能团变化所致4 活性炭的 /明显与样品的比表面积总孔 容和中孔孔容直接相关4从活性炭的孔结构特征与 /数据对比结果看 具有较高 /的吸附剂 不仅应有比较高的比表面积和总孔容还应有较高 的中孔孔容4表7中数据显示具有较高比表面积 孔 容 和 中 孔 孔 容 的 样 品 ; 7 m M P 7 ; m M P 和 ; m M P 7 其 /明显高于样品 7 k l P 7 7 k l P 7和 ; ; k l P 7 而且可以看出活性炭的中孔孔容是影响 /大小的主要因素4 同时还发现较高温度下制 备的活性炭其 /较高4 kMk 中国矿业大学学报第7 ;卷 万方数据 表活性炭的分析结果 “ 4 6 7A98 ; IJ值P根据以上数据分析 认为X在用水蒸气活化时X复合添加剂促进了活性 炭中孔的发育P高温条件下X添加剂中的硝酸盐分 解释放出氧X对原料炭表面产生很强的氧化作用X 生成大量能促进活化反应的活性点r R Z N s\同时X钾金 属的存在进一步推动了在原有活性炭孔隙基础上 进行扩孔和重新造孔的作用r S sP Q ; K Y制得的样品X其 IJ与中孔孔容呈明 显的正相关关系X同时受样品的微孔表面积和总孔 容影响也较大P丁烷吸附过程具有微孔填充和毛细 凝聚双重特征r M Z Q sX吸附前期X是与比表面有关的微 孔填充吸附X而在吸附后期是受孔容控制的毛细凝 聚过程P T P 活性炭的丁烷解吸性能 所得活性炭样品的丁烷解吸结果见图A _ 图A活性炭的丁烷解吸结果 e B 8 P A t G H i p k E B i jp G H o g E H i q E Gh C E B u h E G nC h p l i j 从图A看出X所制备的活性炭第一次吸附v解 吸过程的解吸率较低X一般在N K 5左右X经过一次 吸附v解吸循环后X解吸率都达到了Q R 5以上P这 个结果说明所制备的活性炭的中孔率还不够高P因 为在微孔中X被吸附的丁烷会造成相邻孔壁的势能 场过度重叠X特别当孔径仅比丁烷分子直径稍大 时X相邻两壁交互作用能达到最大增量X从而捕获 丁烷的有效交互作用能就会增强X使得吸附在微孔 中的丁烷不易于解吸P但此增量在孔径稍大于两倍 吸附质分子直径时就消失了r ; K sP因此X对于丁烷 6分子直径约K P Rj 7吸附来说X理想的孔径就是 微孔的上限和中孔的下限P Q;M 第N期樊亚娟等w吸附汽油蒸气活性炭的制备研究 万方数据 结论 “ 活性炭对丁烷的吸附受活性炭比表面积和 孔容特别是中孔孔容的影响 采用含硝酸盐的复合添加剂 * A*7 B C D E B C B FC 8 GC 8 C D H F F I J 7 K C L I M C B K 7 7 N F F I 8 J M I N G I N7 F B O D 9 6 B 3 G B H 9 C F I D 8 7K 7 6 O D 7 . 0 / P B I NI B K 7Q 8 9 8 7 7 M 8 9 * * , 1 - “ 2 3 “ 2 4 . / 崔建堂*王斌 贝松汽油车使用因素对其排放性能的影 响. 0 / 山东工程学院学报* “ * “ R 1 “ - R “ 3 R 5 0 *AC 8 9SE Q J J 7 O B I J F 7J C O B I M F I 87 N F F I 8 L 7 M J I M NC 8 O 7 F I J NI B I M K 7 6 O D 7. 0 / 0 I M 8 C D I J E 6 C 8 G I 8 9T 8 F B B B 7I J 7 O 6 8 I D I 9 H * “ * “ R 1 “ - R “ 3 R . / 高玉明*朱红星*高希祺*等汽油回收活性炭吸附剂 的筛选研究. 0 / 江苏石油 化工学院学报* * “ 1 , - 3 4 U C I V*W 6 *7 B C D 6 7F 7 D 7 O B I 8 F B G HI J B 6 7 C O B K C B 7 GO C M Z I 8C G F I M Z 7 8 B J I M M 7 O I K 7 M HI J I DK C L I M. 0 / 0 I M 8 C DI J 0 C 8 9 F T 8 F B B * 7W *AC 8 9W_ 6 7 I M HI J ‘ O C B C D H F F 3 I a G C B I 8 bC 8 G B F F 7 8L M 7 L C M 8 9I J C O B K C B 7 GO C M Z I 8 . 0 / 0 I *X7A 0 *AC 8 9W_[ M 7 L C M C B I 8I J C O B K C B 7 GO C M Z I 8J M I N B dI5 6 8 7 F 7C 8 B 6 M C O B 7 F 8B 6 7 L M 7 F 7 8 O 7I JI a G C B K 7C G G B K 7 F . 0 / 0 I M 8 C DI J5 I C D E O 7 8 O 7eQ 8 9 8 7 7 M 8 9 *“ ’ ’ 2 * , 1 “ - 2 2 3 ’ . / 张香兰催化法制备煤基中孔活性炭. \ / 北京-中国 矿业大学化学与环境工程学院* . 2 / 叶振华化工吸附分离过程. V/ 北京-中国石化出版 社* “ ’ ’ 3 ’ . ’ / 高玉明*朱红星*高锡祺*等油气吸附分离过程的研 究. 0 / 离子交换与吸附* “ * “ 1 - 4 3 U C I V *W 6 * 7 BC D E B G HI 8B 6 7 I D f K C L I MF 7 L C M C B I 8 O I M F 7Z H C G F I M L B I 8. 0 / T I 8 Q a O 6 C 8 9 7C 8 GPG F I M L B I 8 * “ * “ 1 - 4 3 . “ / 0 C 8P*0 7 8 8 J 7 MU*[ 7 B 7 M5Q PL L D O C B I 8 FJ I M C O B K C B 7 G O C M Z I 8 J M I N F 7 G B M 7 F -Z B C 8 7dI M g 8 9 O C L C O B H . 0 / 5 C M Z I 8 *“ ’ ’ ’ * 1 2 - “ , 2 R 3 “ , 2 ’ 1责任编辑 邓群 2 中国矿业大学学报第 ,卷 万方数据