原料灰分及脱灰工艺对KOH活化法制备活性炭的影响

以煤直接液化残渣为原料,采用KOH化学活化法,考察了原料灰分及脱灰工艺对制备活性炭结构性能的影响。实验发现:煤直接液化残渣经脱灰预处理后,进行炭化活化,最后酸洗制备出的活性炭产品性能,相对直接用煤直接液化残渣为原料制得的活性炭,其碘吸附值减少了49.82 mg/g,炭收率提高了14.55%,灰分增加了0.38%;以脱灰残渣为原料,加入10%的Fe_2O_3,不仅能有效提高活性炭产品的吸附性能,而且在一定程度上能起到脱灰作用;用质量浓度5%的稀盐酸对煤液化残渣活化物进行脱灰处理,能得到灰分1.39%、碘吸附值1762.49 mg/g的高性能活性炭,如果用HF作进一步酸洗脱灰处理,能使活性炭碘吸附值提高73.27 mg/g,灰分降至0.72%。     

热解活化法制备高吸附性能椰壳活性炭

以椰壳为原料,采用高温直接热解活化法制备高吸附性能活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。研究结果表明,活化温度为 900 ℃,热解活化时间为 8 h,升温速率为 10 ℃/min,制得碘吸附值为 1 628.54 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 375 mg/g 的高吸附性能椰壳活性炭,得率为 9.41 %。氮气吸附实验结果表明,该活性炭比表面积 1 723 m²/g、总孔容积 0.87 cm³/g、微孔容积 0.68 cm³/g、中孔容积0.18 cm³/g、平均孔径 2.03 nm。热解活化制备的椰壳活性炭样品性能优于市售水蒸气法椰壳净水活性炭国家标准。     

脱灰对生物质型煤炭化产物性能的影响

活性炭中灰分含量对活性炭的比表面积和孔隙结构具有重要影响,进而影响活性炭的吸附性能.以生物质型煤为原料制得活性炭,研究了脱灰方式及酸的类型对活性炭吸附性能的影响,并通过碘吸附法对吸附效果进行了分析.研究结果表明:以牛粪为生物质制得生物质型煤,具有很好的成型效果;但工业分析结果表明,型煤中的灰分含量较高,所得活性炭的吸附性能受到影响;脱灰对提高活性炭的吸附性能具有重要的作用,不同的脱灰方式和酸型影响不同.     

低温干馏椰壳活性炭对苯气体的吸附研究

以椰壳为原料,经过低温干馏、活化,制备了椰壳活性炭。以苯作为吸附质,对制备的椰壳活性炭进行了吸附实验,探索温度对椰壳活性炭吸附性能的影响以及活性炭微观吸附机制,采用比表面积及孔径对椰壳活性炭进行了表征。结果表明,30℃时所制备的活性炭对苯的饱和吸附量为437.0 mg/g,合适的再生温度为150℃。所制备的椰壳活性炭最大比表面积为1 860 m²/g, BJH孔径为48 nm。吸附曲线表明,椰壳活性炭吸附属于BDDT分类中的Ⅱ型;在温度(T)<40℃或压力(P/P_0)>0.5时,椰壳活性炭对非极性苯分子的吸附类型由初始的单分子层吸附转变为多分子层与毛细管凝聚相结合的物理吸附,有利于提高活性炭对苯的吸附效果。     

盐酸改性椰壳活性炭的制备及表征

本文以椰壳活性炭为原料,制备了盐酸改性活性炭,考察了不同条件制备的改性活性炭对吸附苯酚性能的影响,并采用SEM和IR对改性前后椰壳活性炭形貌及表面官能团进行了表征。研究结果表明:当改性剂盐酸浓度为4mol/L时,改性椰壳活性炭对苯酚的吸附率可达93.82%,其比表面积为1117.035906m~2.g,较改性前显著增大;改性后的椰壳活性炭表面粗糙,具有发达的孔隙结构,增加了表面官能团的数量,提高了活性炭的吸附苯酚的性能。     

溴元素改性椰壳活性炭对实际燃煤烟气的脱汞性能

以椰壳活性炭（YAC）为原料,通过NH₄Br溶液浸渍改性,制备了溴素改性椰壳活性炭脱汞吸附剂（YAC-Br）。在固定床实验台上开展了YAC和YAC-Br的汞脱除实验,主要研究了入口汞（Hg⁰）浓度对YAC-Br脱汞性能的影响,并结合BET、SEM、XRF等表征手段分析了YAC-Br的脱汞原理。在0.3MW燃煤循环流化床锅炉上对YAC-Br进行了烟气管道喷射吸附剂脱汞（ACI）实验,验证了其在实际燃煤烟气中对汞的脱除效果。结果表明：改性过程不会破坏椰壳活性炭原有的孔隙结构和微孔容积,而会使活性炭表面更加平整;化学改性后活性炭表面Br负载量提高,成为Hg⁰的主要活性吸附位。固定床实验结果说明：改性后椰壳活性炭的初始汞吸附效率和单位累积汞吸附量分别提高了6.02倍和21.8倍,吸附效率随汞浓度增大而降低。0.3MW燃煤循环流化床实验结果表明：改性后椰壳活性炭对元素汞和氧化汞均有很好的脱除作用,脱汞效率随着吸附剂喷射量的增加而增加,当喷射量为0.7kg/h时,脱汞效率可达到76.38%。     

CO_2活化制备椰壳基活性炭

以600℃下炭化2h后的椰壳炭化料为原料,通过CO2活化制备椰壳基活性炭,研究了活化温度、活化时间、CO2流量对活性炭得率及其吸附性能的影响。同时测定了该活性炭的N2吸附等温线,通过非定域化密度函数理论表征活性炭孔径分布。在适宜的工艺条件,所制备活性炭的得率为24%,碘吸附值为1428mg/g,其比表面积、总孔容积、微孔容积分别可达:1653m2/g,1.045cm3/g,0.8582cm3/g,且以2nm以下的微孔为主,产品性能达到了双层电容器专用活性炭(LY/T1617—2004)标准。     

煤基活性炭制备工艺对吸附铜离子性能的影响

高硫高灰煤脱灰脱硫预处理后采用KOH活化法制备活性炭.考察了碱炭比、活化温度、活化时间以及灰分、硫分含量和表面活性剂等对制备的活性炭吸附铜离子的影响.结果表明,在活化温度为820℃,活化时间为1.5h,碱炭比为2.5的条件下制得活性炭比表面积为1 004.5m2/g,铜离子去除率为67.8%;煤中灰分的脱除和添加表面活性剂有利于提高活性炭的吸附性能,但脱硫煤基活性炭吸附性能降低.     

磷酸法木质活性炭除灰新工艺研究

研究了磷酸在不同加热温度下生成聚合磷酸的水溶性和酸溶性。结果表明：随着加热温度的升高,磷酸形成的聚合磷酸的溶解性下降,水溶解度和酸溶解度分别从98.71%和98.93%降低至73.12%和74.80%。以商品磷酸法木质活性炭为样品,以常规水洗除灰为对照,研究了酸洗、加热洗涤、添加氧化剂次氯酸、离心脱水方式等对活性炭灰分及其吸附性能的影响,并对洗涤后的活性炭样品进行比表面积及孔结构测定,确定了适宜的洗涤条件：洗涤温度为80℃,使用5% HCl并添加次氯酸洗2次,水洗3次,洗涤过程均用离心脱水方式。洗涤过后,活性炭样品的灰分从常规水洗除灰的6.24%降低至1.49%;此时活性炭的比表面积1 503 m²/g、孔径3.656 nm、孔容积1.361 cm³/g、碘吸附值975 mg/g、亚甲基蓝吸附值277.5 mg/g、焦糖脱色率110%,相比水洗除灰均有所增大。因此,活化过程在较低温度下进行并使用上述组合除灰工艺可制备出低灰分磷酸法木质活性炭。     

椰壳、椰壳渣与脱灰椰壳渣热解及热解动力学

用热重技术分析了椰壳类活性炭原料的热解过程,采用Coats-Redfern积分法求解了热解反应动力学模型。椰壳渣及脱灰椰壳渣热解失重过程主要集中在280~370℃之间,在热失重速率曲线上呈单峰,而椰壳热解失重主要集中在230~300℃和300~350℃两个温度范围,在热失重速率曲线上呈双峰。在低温段三者热解反应表观活化能差别较大,高温段差别较小,且最大反应速率均出现高温段。     

煅前/煅后石油焦制高比表面积活性炭的研究

以大港煅前石油焦及其煅烧处理后得到的煅后石油焦为主要原料，采用KOH活化法制备了高比表面积活性炭，并着重就活化剂加入方式、原料粒度、活化温度和活化时间等对煅前石油焦和煅后石油焦制备HSAAC进行了对比研究。结果表明，在相同的实验条件下以煅后焦为原料制得的活性炭比表面积最大仅为1152m^2／g，而煅前焦制得的活性炭比表面积可达3060m^2／g，说明与煅后焦相比，煅前焦是制备高比表面积活性炭的较好原料。     

粉煤灰为原料水热合成ZSM-5沸石的工艺条件

以工业废弃物粉煤灰为初始原料,经酸处理除杂、碱处理活化后,采用常规水热法合成高纯ZSM-5沸石。考察酸处理过程的温度、时间和酸浓度等对酸浸取效果的影响,以及碱处理过程的焙烧温度和碱灰质量比等对碱熔活化的影响,采用XRF、XRD、SEM以及N2吸附-脱附等手段对各阶段样品进行表征。结果表明,盐酸处理可以除去粉煤灰中氧化钙、氧化铁等绝大部分碱性氧化物杂质,最适宜酸处理条件下所得粉煤灰中氧化硅和氧化铝质量分数之和由51.51%上升到处理后的85.37%;以最适宜高温氢氧化钠碱熔活化条件下所得活性硅铝溶液为原料,水热合成类似球状结构并具有较高比表面积和相对结晶度的高纯ZSM-5沸石,进而获得粉煤灰水热合成ZSM-5沸石的最佳工艺条件。     

Optimization of pelletisation and combustion in a boiler of 17.5 kWth for vine shoots and industrial cork residue

Wood pellets have become an important renewable energy fuel. Nowadays the main raw materials used for their production are wood wastes from wood industries. However, these wood wastes have other uses in Spain and it is necessary to look for other possible raw materials. In this work, vine shoots and industrial cork residue were studied as raw materials. The results showed that pelletisation of vine shoots presented a high energy demand. This energy requirement was reduced with the addition of industrial cork residue. Moreover, industrial cork residue decreased the ash content of pellets and increased their heating value, although it decreased their physical properties at the same time. Regarding combustion, the addition of industrial cork residue decreased the accumulation of ash in the pellet burner and its sintering tendency. The major conclusion of the work is that the most appropriate blend to improve pelletisation and combustion processes is 30% wt. of vine shoots and 70% wt. of industrial cork residue.     

改性椰壳粉／PVC复合材料结构和性能的研究

研究了偶联剂改性椰壳粉的种类及用量、椰壳粉的质量分数对椰壳粉／PVC复合材料性能的影响,并用扫描电镜（SEM）观察了拉伸断面。结果表明：硅烷偶联剂KH-550质量分数为2％时效果较好,拉伸强度提高了12．6％,冲击强度提高了30．6％;经过硅烷偶联剂KH-550改性,能增大椰壳粉填充质量分数,提高复合材料的维卡软化点温度,改善了椰壳粉纤维在PVC基体中分散性和相容性。     

Ultralight and hydrophobic nanofibrillated cellulose aerogels from coconut shell with ultrastrong adsorption properties

Ultralight aerogels based on nanofibrillated cellulose (NFC) isolated from coconut shell were successfully prepared via a mild fast method, which included chemical pretreatment, ultrasonic isolation, solvent exchange, and tert‐butanol freeze drying. The as‐prepared NFC aerogels with complex three‐dimensional fibrillar networks had a low bulk density of 0.84 mg/cm³ (specific surface area = 9.1 m²/g and pore volume = 0.025 cm³/g), maintained a cellulose I crystal structure, and showed more superior thermal stability than the coconut shell raw materials. After the hydrophobic modification by methyl trichlorosilane (MTCS), the NFC aerogels exhibited high water repellency properties, an ultrastrong oil‐adsorption capacity (542 times that of the original dry weight of diesel oil), and superior oil–water separation performance. Moreover, the absorption capabilities of the MTCS‐treated NFC aerogels were as high as 296?669 times their own weights for various organic solvents and oil. Thus, this class of high‐performance adsorbing materials might be useful for dealing with chemical leaks and oil spills. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 42037.     

次氧化锌浸取净化新工艺

研究了以炼铅厂含锌烟灰为原料,经盐酸浸取、高锰酸钾氧化、锌粉置换制备氯化锌溶液的工艺。以锌的浸出率最高,杂质铅的浸出率最低,铁、锰、铅、镉、铜脱除最彻底为目标,实验得出最佳的酸浸和净化条件：40 g次氧化锌、71 mL浓盐酸、130 mL水在30 ℃下浸取50 min后,过滤,洗涤滤渣,滤液定容为250 mL,取200 mL滤液,滤液中加高锰酸钾0.013 6 g,10 ℃下氧化2 h后过滤,取200 mL二次滤液向其中加锌粉0.12 g,40 ℃下反应50 min后过滤,得浓度为1.63 mol/L的氯化锌溶液。在上述工艺条件下,锌的浸出率为94.2%,氯化锌溶液中杂质离子含量满足HG/T 2323-2012《工业氯化锌》中优等品的要求,可用来生产符合GB/T 19589-2004《纳米氧化锌》规定的Ⅰ类纳米氧化锌。     

废弃椰壳粉/PVC复合材料结构和性能的研究

研究了偶联剂改性椰壳粉的种类及用量、椰壳粉的质量分数对椰壳粉/PVC复合材料性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了其两相结构和断面形貌.结果表明:硅烷偶联剂KH-550在用量为2%时效果较好,拉伸强度提高了12.6%,冲击强度提高了31%;经过硅烷偶联剂KH-550改性后椰壳粉填充质量分数增大,且降低趋势较小,有效降低复合材料的成本;经过KH-550改性能较大幅度的增大复合材料的耐热变形性能;KH-550改性改善了椰壳粉纤维在PVC基体中分散性和相容性.     

循环流化床气化温度对稻壳气化固相产物特性的影响

为解决燃煤机组耦合生物质气化发电过程中固相产物的妥善利用问题,以稻壳为原料,在襄阳电厂6#燃煤机组耦合生物质循环流化床上,考察了稻壳气化发电时气化温度对燃气组分以及固相产物的含碳量、比表面积、微观形貌和吸附能力的影响.结果 表明:燃气主要可燃成分CO和H2随温度升高先增大后减小,当温度为775℃时达到最高值,分别为18...     

烘焙预处理对玉米秸秆磷酸法活性炭制备及性能影响

以玉米秸秆为原料,研究烘焙预处理对磷酸法活性炭的制备及性能影响。研究结果表明：烘焙预处理使玉米秸秆碳元素含量和固定碳含量增加而挥发分含量降低,增加热解焦炭质量,且烘焙温度影响强于烘焙时间。烘焙处理使玉米秸秆活性炭比表面积先增加后减小,总孔容和中孔率减小,而微孔率显著增加。烘焙预处理有助于提高活性炭吸附性能,当100 g粒径为154～450μm玉米秸秆颗粒经烘焙预处理,预处理条件为烘焙温度240℃、烘焙时间60 min时,预处理后的玉米秸秆含C 51.32%,固定碳27.64%,灰分4.72%。采用磷酸活化法将预处理后的玉米秸秆制备成活性炭,制备条件为浸渍比1∶4(玉米秸秆与55%磷酸溶液的质量比),浸渍温度140℃,浸渍时间90 min,活化温度400℃,活化时间60 min,此条件下制备的玉米秸秆活性炭比表面积达1 317.05 m²/g,碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率分别为876 mg/g、 210 mg/g和100%。