电石渣制备高强度氧化钙及其含碳球团循环生产电石

电石及乙炔生产过程中产生大量电石渣及细颗粒的兰炭粉,目前尚无大量消纳的利用途径。为了解决煤基电石行业的能源与环境问题,提出利用电石渣制备块状CaO或者与兰炭粉共成型制备CaO含碳球团,用于电石生产的新工艺,该工艺特点在于利用电石渣与兰炭粉为原料,实现工业固废回收利用;同时通过共成型增大原料间的接触面积,改善电石制备反应动力学条件。     

兰炭制活性炭的实验研究

以多种陕北机制兰炭为原料,采用KOH活化法,在氮气氛的管式炉中进行高温活化,制备出了BET比表面为810.017 2m2/g,BJH平均孔径为6.579 3 nm的活性炭.考察了活化温度、时间、碱炭比、碱炭混合方式和兰炭种类等对活性炭吸附性能的影响,确定活性炭的最佳制备工艺为:以兴茂兰炭为原料,KOH干粉法活化,活化条件为800℃下1h,碱炭比为5∶1.     

兰炭基活性炭的制备工艺优化及吸附性能研究

以榆林某公司的兰炭为原料,KOH粉末为活化剂制备活性炭。通过改变活化过程中时间、温度、炭碱比等因素,从而探究活性炭的碘吸附能力。通过响应曲面优化处理活性炭制备过程中活化因素,从而确定最佳工艺。采用比表面积测定,红外光谱分析,扫描SEM电镜等对活性炭结构及性能表征进行分析结果表明,上述活化条件都会影响活性炭吸附能力和孔隙结构。当活化过程中的温度达到750℃,时间为0.5 h,炭碱比为1:3的时候,KOH的活化效果最佳,所制样品的碘吸附值最大且为1 162.91 mg/g,其BET比表面积可达655.15m2/g,Langmuir比表面积为908.22 m2/g。通过红外分析可知活性炭与预处理兰炭原料红外光谱图走势极其相似,只是活性炭出现了较强的芳基烷基醚C-O伸缩振动峰。通过扫描显微电镜分析可知与原料兰炭相比,活性炭样品组织表面非常粗糙并且有大量的孔隙出现,样品结构非常疏松。     

水蒸气活化兰炭粉制备多层次孔活性炭工艺优化及活化动力学研究

为拓展兰炭粉高附加值利用途径,研究了水蒸气活化兰炭粉制备活性炭的工艺优化、动力学和孔隙演变行为。利用氮气吸附仪分析活性炭的比表面积和孔径分布。研究结果表明:最佳的活化工艺条件下制备的活性炭的碘和亚甲基蓝吸附值以及比表面积分别为1 134.25 mg/g、257.06 mg/g和847 m~2/g,活性炭具有以中孔为主的多层孔特征。二氧化碳气化焦炭的混合模型能够精确拟合水蒸气活化兰炭粉的动力学,发现活化温度对活化速率和活性炭收率的影响极其显著。随着活化时间的延长,气孔的演变行为是微孔生成、微孔扩充、微孔坍塌变为中孔或大孔。     

水蒸汽活化兰炭粉制备多级孔活性炭及性能表征

以兰炭粉为原料,水蒸汽为活化剂制备粉状活性炭。考察了水蒸汽流量、活化温度、活化时间、兰炭粉粒径对碘和亚甲蓝(MB)吸附值的影响。利用全自动吸附仪分析活性炭的比表面积和孔径分布,利用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对活性炭表面官能团和活性炭的微晶结构进行表征。实验结果表明:活化温度、活化时间、水蒸汽流量和原料粒度对活性炭的收率和吸附性能都有较大影响。当兰炭粉粒径尺寸为0.9~1.0 mm、活化温度为800℃、活化时间为180 min、水蒸汽流量为50m L/h时,制备活性炭的碘吸附值最高达到1 109.48 mg/g,比表面积为786.82 m2/g。制得的活性炭以微孔和中孔为主,而且具有多级孔的特征。相对于兰炭粉而言,活性炭含氧、含氮官能团数量增多。     

实验研究兰炭制活性炭的可行性

活性炭作为一种以碳物质为前驱体的吸附材料，活性炭的孔隙结构比较发达，具有较高的比表面积和较强的吸附能力，在诸多行业中均具有广泛的应用。本文以兰炭原料采取高温活化方法制造活性炭实验为例，对实验过程中所采取的兰炭种类，以及高温活化温度与时间，对应的碱炭比和碱炭混合方式等给活性炭吸附性能带来的影响进行分析，得出选择5：1的碱炭比，以氢氧化钾干粉法在800℃下活化一小时，是兰炭制活性炭的最佳工艺。本人有幸担任陕西东鑫垣化工有限责任公司的技术副总，我公司有120万吨/年的兰炭产品，对兰炭的下游产品做了一点研究探讨。     

污泥-兰炭末基成型活性炭的制备及吸附性能研究

采用H_2SO_4和ZnCl_2复合活化法,以脱水污泥和兰炭末为原料制备了污泥-兰炭末基成型活性炭,通过FTIR、BET及TG对产物进行了表征和性能测试,研究了pH值、固液比和吸附时间对其处理兰炭废水效果的影响,并进行了成型活性炭的再生性能测试。单因素和正交实验结果表明:影响成型活性炭碘吸附值的因素由大到小依次为活化温度活化时间浸渍比(污泥和兰炭末混合物质量与活化剂溶液体积比)。最佳制备工艺条件为活化温度750℃、活化时间2 h、浸渍比1∶2.5。制备的成型活性炭平均孔径约9 nm,比表面积约194 m~2/g,且结构中含有烷烃、芳烃等多种类型的烃类及醇和酚等含氧官能团。兰炭废水处理结果表明:当pH≈8、固液比(成型活性炭质量与兰炭废水体积比)1∶30、吸附时间32 h,氨氮去除率和色度去除率分别约为83%、42%,成型活性炭经5次再生后,碘吸附值和抗压强度分别降低了31%和62%。     

微波辐射-KOH活化兰炭粉制备活性炭

研究了以兰炭粉为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、碱炭质量比和活化时间对活性炭吸附性能的影响。同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的N2吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团。结果表明:微波功率为700 W,碱炭质量比为3,活化时间为15 min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为694.5 mg/g,比表面积为513.62 m2/g,总孔容为0.510 3 cm3/g,平均孔径为3.973 8 nm,该活性炭为中孔型。以兰炭粉为原料,传统加热和微波加热制备的活性炭红外光谱图其峰形基本一致,只是峰强不同。     

兰炭固定床连续气化制备清洁燃料气的应用与实践

以陕西神木地区丰富的兰炭为原料,选择适合兰炭原料气化的工艺路线和气化炉,生产制备清洁燃料气。该燃料气具有一定的环保节能效果和创新点,可在陶瓷、玻璃、冶金、煅烧以及其他化工领域作为燃料综合利用。     

兰炭粉末活化制备活性炭的实验研究

以3~6 mm兰炭粉末为原料,用物理法和物理化学法活化制备活性炭,重点研究了时间、温度、水蒸气用量、浸渍比和浸渍时间对成品碘吸附值的影响,并对成品做了性能表征。结果表明,物理活化法可制备出比表面积达463.26 m2/g的活性炭,其碘吸附值达768 mg/g,收率达为46.25%;物理化学法制备的活性炭比表面积为571.31 m2/g,碘吸附值达932 mg/g,收率41.88%。孔径分析结果表明,二者的孔径主要集中在3~8 nm,属中孔发达的活性炭。     

兰炭粉粒度对活性炭性能的影响

以不同粒度的兰炭粉为原料,采用水蒸气活化法制备活性炭,研究了兰炭粉粒度对活性炭的收率、碘和亚甲基蓝吸附值、比表面积和孔结构的影响。结果表明:在相同的工艺条件下,随着原料粒度的增加,所制备活性炭的收率、碘和亚甲基蓝吸附值、比表面积、中孔率均呈现出先增加后下降的趋势。当原料粒度为0.85~1.00 mm时,活性炭的性能最好,其收率为62%,碘和亚甲基蓝吸附值分别为863.6 mg/g、264.6 mg/g,比表面积为818.52 m~2/g,中孔率为81.4%,活性炭具有多级孔的特征,但以中孔为主。     

煤沥青基活性炭的制备及对罗丹明B吸附性能

以陕北中低温沥青为原料,通过化学与物理活化耦合的方法制备活性炭材料,用于罗丹明B吸附.通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)等对活性炭材料的组成及结构进行分析.采用正交分析法,分别考察了活化温度、活化时间、活化剂用量等因素对罗丹明B吸附性的影响.结果表明,活性炭材料的最优制备条件为m(煤沥青):m(...     

响应曲面优化兰炭基活性炭吸附亚甲基蓝的研究

采用单因素和响应曲面法对兰炭基活性炭制备工艺条件进行优化，分别讨论活化温度、活化时间和浸渍比对活性炭亚甲基蓝吸附值和收率的影响。实验得出活化影响因素由大到小顺序为：活化温度、活化时间、浸渍比。最佳工艺条件为：活化温度850℃、活化时间12h、浸渍比3∶1。最佳条件下亚甲基蓝吸附值1 224.9 mg·g^-1，收率65.89%。     

兰炭生产工艺及应用研究

介绍了DG热解工艺、ATP热解工艺、鲁奇三段炉热解工艺、SJ低温干馏热解技术4种主要的兰炭生产技术的工艺流程,并简单对比了其优缺点;概括了兰炭在电石、化工、冶金、吸附剂、电极材料等方面的应用,为后期兰炭工艺技术的发展以及兰炭的应用提供参考依据。     

褐煤与石莼共热解制备活性炭及其吸附性能

将褐煤与石莼的混合物进行低温共热解,再将三相产物中的半焦通过KOH活化制备高性能活性炭材料,并探究活化工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明:褐煤中掺混质量分数为30%的石莼,为共热解最佳掺混比,并可共热解得到半焦。最佳工艺条件为:碱炭质量比3.0∶1、活化时间60min、活化温度800℃,此条件下活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均达到最大值,分别为1 701.64mg/g和699.61mg/g,吸附性能最优。活性炭的BET比表面积高达1 519.318 3m~2/g,微孔比表面积为1 240.491 3m~2/g,微孔结构发达,微孔孔径主要集中在0.4nm～1.2nm。FTIR检测结果表明,活性炭的表面官能团减少,—OH含量较高。SEM分析结果表明,活性炭表面十分粗糙,存在大量孔结构。     

双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响

以沥青焦为原料，KOH为活化剂在不同的工艺条件下制备了双层电容器用活性炭电极材料。分别考察了活化剂用量、活化时间、以及加入Cu、Ni催化活化等工艺条件对活性炭孔结构及作为双电层电容器电极的电化学性能的影响。结果表明：在实验范围内增加KOH用量及活化时间，活性炭的比表面积和比电容增加，比电容最高达到247F／g。添加Cu、Ni催化活化后活性炭的比表面积及比电容增加，高功率放电性能明显改善。     

基于响应面模型对花生壳基活性炭工艺的优化

为优化木质活性炭制备的工艺条件,以农林废弃物花生壳为原料,磷酸为主活化剂,硫酸为辅助活化剂,利用响应面模型分析磷酸质量分数、浸渍比(活化剂体积与花生壳质量比)、活化时间、活化温度对活性炭性能的影响。结果表明：通过Box-Behnken试验建立的二次多项式数学模型的P值都小于0.000 1,校正决定系数(R²)分别为0.990 2和0.997 8,变异系数(CV) < 10%,试验的可信度和精确度高,回归方程成立。通过二次回归模型得到磷酸-硫酸活化法制备花生壳基活性炭的最佳工艺条件为花生壳粉末1 g,磷酸质量分数57.7%,浸渍比2:1,活化时间117 min,活化温度550 ℃。在最佳工艺条件下,制备的活性炭亚甲基蓝吸附值为147.2 mg/g,碘吸附值1 022.03 mg/g,实际值与预测值接近,重复性好。利用磷酸-硫酸活化法制备的花生壳基活性炭的内部中小孔较发达,具有较强的吸附能力和脱附能力。     

以稻壳为原料制备活性炭研究

本文以稻壳为原料制备粉末活性炭，对其进行了亚甲基蓝吸附值和碘吸附值的测试。采用NaOH为活化剂制备稻壳活性炭，考察了炭化温度、炭化时间、活化温度、活化时间以及碱浓度对制备活性炭的影响。研究表明：稻壳制备活性炭的最佳工艺条件为：稻壳在700℃的条件下炭化5h，与2．5mol／L的NaOH溶液混合，采用先低温（400℃）预处理再高温（700℃）活化1.5h，制备的稻壳活性炭的亚甲基蓝吸附值和碘吸附值分别为250mg／g和726mg／g。     

晋城无烟煤基活性炭吸附剂的制备及性能研究

以晋城无烟煤为原料,与KOH活化剂混合均匀,利用正交实验,通过碘吸附值和亚甲基蓝吸附值对其活化功率、活化时间和碱度等工艺条件进行探讨,采用扫描电镜(SEM)和BET比表面等检测手段,对KOH最佳工艺条件下制备的活性炭进行了表征.实验结果表明:KOH微波活化制备晋城无烟煤基活性炭的最佳工艺条件为活化功率480 W,活化时间7.5min,碱度4∶1,此时制备的活性炭吸附效果最好,其碘吸附值为989.4mg/g,比表面积为1 057.2m2/g,其工艺条件对活性炭吸附的影响递减顺序为:活化功率、活化时间、碱度.     

配煤制备油气回收活性炭的研究

以太西无烟煤和大同烟煤为主要原料,通过改变原料煤配比和工艺条件制备油气回收活性炭。对制备的活性炭进行各项指标检测,并利用N2低温吸附法测定其孔隙参数。采用丁烷工作容量表征活性炭的油气吸附能力。结果表明,配煤法制备的活性炭BWC值较高,可达到11．1g／100mL;原料煤的配比对BWC值影响较小;活化时间较长有利于BWC值的提高;在高比表面积和较大的孔容条件下,活性炭的中孔数量对油气回收活性炭的制备尤为重要。