氢在成型前后活性炭上的吸附等温线分析

首先,在温度区间113～293K、压力范围0～12.5MPa,测试氧在成型前后活性炭上的吸附等温线.其次,根据不同温度区域的等量吸附线标绘和Henry定律常数计算等量吸附热和极限吸附热,并通过Ono-Kondo方程对吸附数据进行模型分析.结果表明:等量吸附热的数值与温度有关,成型措施对吸附量的影响较大、对等量吸附热的影响较小,等量吸附热在试验温度范围内的平均值为6.8kJ·mol-1;标定参数后的Ono-Kondo方程预测精度较高.降低储存系统温度可有效缓解动态储氢过程的热效应.     

活性炭-R134a吸附性能的研究

吸附式制冷可用于汽车空调,由发动机的余热驱动,不消耗发动机的输出功。汽车空调对密封性和安全性要求较高,活性炭-R134a较符合该要求,搭建了测量活性炭-R134a吸附性能试验台,对该工质对在不同条件下的平均吸附量进行了测试,并得到了适用于该工质对的吸附率方程。     

活性炭吸附储存H2的研究

通过几种储氢方式的对比,论证了以活性炭作为吸附剂储存H_2的可行性;着重阐述了影响H_2吸附储存的因素,即活性炭的比表面积、活性炭的微孔容积和活性炭表面含氧官能团对H_2吸附储存量的重要影响。综述了活性炭吸附储存H_2的研究,同时概括了H_2吸附储存的理论研究并展望今后发展及研究的方向。     

甘肃省低阶煤基活性炭的制备及性能研究

活性炭是一种经特殊处理的炭。煤基活性炭是一种以煤炭为原料,经过磨粉、成型、炭化、活化等工序制成的活性炭。以甘肃省中部地区窑街煤电金河煤炭为原料,在对原料煤进行工业分析、元素分析、二氧化碳反应活性测定的基础上,利用水蒸气活化法,通过单因素试验和正交试验设计,制备得到金河煤基活性炭,考察了活化时间、活化温度、水蒸气流量等因素对活性炭性能的影响。研究结果发现当活化温度为900℃,活化时间4h,水蒸气流量0.20mL/min时,金河煤基活性炭的最高碘吸附值为588mg/g,经酸法脱灰后,其吸附值增加至716mg/g。同时,将脱灰后的活性炭对初始浓度400mg/L苯酚废水进行处理,当投炭量0.10g、初始溶液pH值为7时,去除率可达79%。通过性能表征和吸附试验,验证了制备所得煤基活性炭具有良好的介孔结构和吸附性能。     

浸渍改性活性炭对正丁烷吸附性能的研究

借助SEM,FT-IR,Bohem滴定,氮气吸附对改性后的活性炭进了分析,研究了KOH溶液、NaHCO3溶液、HNO3溶液浸渍改性活性炭机理。对3种浸渍改性剂改性效果进行了比较,结果表明KOH溶液、NaHCO3溶液的改性效果要优于HNO3溶液的改性效果;而NaHCO3溶液的浸渍改性作用比KOH溶液更明显些。浸渍过程中会改变活性炭表面和孔结构,出现了凹凸不平、裂痕、团聚现象,使比表面积发生改变;浸渍作用会引起孔隙扩大、孔道坍塌、孔径堵塞等现象,使得孔容积发生变化,进而影响了活性炭的吸附性能。另外,浸渍改性过程会影响活性炭表面的官能团,进而影响其吸附性能:总碱度越大,丁烷吸附性能越小;活性炭表面的羧基越少、内酯基越少,酚羟基浓度越多,对丁烷的吸附量也越大。     

硫碘循环制氢系统中蜂窝状活性炭成型工艺研究及活性评价

对硫碘循环制氢系统中活性炭催化剂的成型工艺进行了研究,比较多种粘结剂后确定了羧甲基纤维素钠作为粘结剂,考察了不同水粉比、焙烧温度、粘结剂含量对成型效果的影响,同时对成型前后的活性炭催化剂进行活性测试,分析了不同形态活性炭催化分解HI的活性变化规律,结论可为硫碘循环制氢系统中成型活性炭工业化应用提供参考。     

活化过程对呼图壁煤制备活性炭性能影响研究

以新疆呼图壁煤为原料制备活性炭,研究不同活化过程对活性炭性能的影响。根据煤样热重分析结果设计炭化过程,以制备优质炭化料,然后选择在不同活化过程下制得活性炭。试验结果表明,呼图壁煤制备的活性炭吸附性能及孔隙结构均较为优良,H₂O(g)活化温度的降低有利于制得吸附性能、孔容积与比表面积均较高的活性炭,而高温H₂O(g)活化可得到微孔孔径更为细小的活性炭。相比H₂O(g)活化,CO₂活化有利于制得综合性能更为优良的活性炭。KNO₃催化活化可显著减少活化时间,但不利于制得孔隙结构发达的活性炭。     

多壁碳纳米管吸附储氢性能的研究

采用容量法研究温度在273～300K范围内,压力升高到10MPa时多壁碳纳米管的吸附储氢性能.采用SEM、 TEM和低温N2吸附对碳纳米管的微观结构进行表征.结果发现,在相同压力下吸附量随温度的增加而降低,表明碳纳米管的吸附主要是物理吸附.采用Clausius-Clapeyron方程解析了氢气在碳纳米管上的等量吸附热,平均值为9.1kJ/mol.     

活性炭在低温下的平衡储氢特性分析

基于格子理论建立通用吸附等温方程,从吸附氢分子间作用能随表面遮盖率、温度的变化中比较活性炭在低温区域储氢行为的异同.应用文献中的拟合公式计算氢在活性炭上的吸附数据,通过通用吸附等温方程的线性化确定氢在活性炭上与最大吸附容量对应的最大表面密度.引入维里吸附方程,结合第二维里吸附系数和亨利定律计算吸附层内氢分子受到的壁面吸附势,并由平衡态的能量分析确定氢分子间作用能.结果表明,氢分子在活性炭吸附表面的最大密度小于液氢表面密度且随温度升高而减小,氢分子间作用能在较大比表面积和微孔容积的活性炭中随表面遮盖率和温度的变化更为剧烈,须根据氢分子特性设计活性炭以提高其储氢性能.     

N2气氛下活性炭的汞吸附性能

为研究活性炭吸收烟气中单质汞的吸附机理和提高其吸附能力的方法,对3种原始活性炭和载硫改性后的活性炭在氮气气氛下进行了汞吸附性能试验.结果表明:经水蒸气活化法制备的椰壳活性炭和杏壳活性炭对单质汞的吸收主要为物理吸附,吸附效果较差;而经氯化锌化学法制备的木质活性炭由于表面残存Cl元素,对单质汞的吸收表现出化学吸附的特性,吸附性能较好;经200℃和600℃渗硫改性后的活性炭,其汞脱除效率均得到提高,且渗硫的温度越高,其吸附能力越好.     

载硫活性炭脱汞性能及其反应机理研究

以市售商业载硫活性炭为研究对象,在固定床实验台上进行汞吸附实验,分析吸附温度、入口汞浓度对其脱汞性能的影响,通过表征方法对失活前后吸附剂的物理化学性质进行对比,采用程序升温热脱附实验得到样品中吸附的汞形态,并探究其脱汞机理。结果表明：实验样品的适宜脱汞温度为70 ℃,脱汞效率随着汞浓度的升高而降低;活性炭样品失活后比表面积下降,表面含氧官能团减少,非氧化态硫含量降低,其汞吸附形态以HgS、HgO为主;载硫活性炭样品对汞的吸附脱除主要依靠含氧官能团和含硫官能团的化学吸附作用。     

碳材料吸附储氢技术

主要介绍了碳材料的吸附储氢性能,结构特点及研究动向。     

改造前后凝汽器性能的数值模拟与分析

对某厂330 MW机组凝汽器改造前向心形管束布置和改造后TEPEE两山峰形管束布置的壳侧汽相流动与传热进行了数值模拟与比较.结果表明:改造前凝汽嚣结构设计不合理,上部管束得不到充分利用,导致凝汽器性能差;改造后TEPEE两山峰形管束布置使压降分布均匀,传热系数增大,更有利于凝汽器壳侧蒸汽的流动与传热.改造前后的性能试验结果表明:采用TEPEE两山峰形管束布置方式的凝汽器,其性能指标达到设计值,优于向心形管束布置方式;改造后凝汽器真空比改造前提高了1.743 kPa,端差下降4.63 K.     

柴油机入库及安装前后的防护与系统优化

本文通过柴油机质量案例,简析了质量问题产生的根源,并针对柴油机在入库及安装前后的防护和系统接口提出了具体的优化和改进措施,可有效解决此阶段柴油机可能产生的质量隐患。     

木质素基活性炭对Pb（II）离子的吸附性能研究

以造纸黒液中提取的木质素为原料,磷酸作活化剂,使用管式炉制备活性炭,研究其对水中Pb(Ⅱ)离子的吸附特性。通过单因素实验得到制备活性炭的最佳工况为:活化温度600℃,活化时间90 min,浸渍比(磷酸:木质素)1.5∶1。最佳工况下活性炭的总比表面积达到1 593.7 m2/g,总孔容达到0.91 cm3/g,具有较低的等电位点(3.5),含有丰富的羟基、羧基等含氧官能团。分析吸附时间、溶液p H值、活性炭投加量及Pb(Ⅱ)离子初始浓度对木质素基活性炭吸附重金属Pb(Ⅱ)离子的影响,结果表明:木质素基活性炭对Pb(Ⅱ)离子的吸附平衡时间为90min;p H值对吸附效果影响较大,随p H值增大Pb(Ⅱ)离子的吸附量和去除率都增大,p H在5.0~6.0范围时,木质素基活性炭对Pb(Ⅱ)离子具有良好的吸附性能;随着活性炭投加量的升高对Pb(Ⅱ)离子的吸附量降低,但去除率增加;随着初始浓度的增加,Pb(Ⅱ)离子吸附量增加,但去除率降低。     

硝酸浸渍碳纤维对发动机NO还原性能的研究

在初步筛选的基础上选定了聚丙烯腈基活性碳纤维（ACF）作为对象,研究了其本体和经硝酸浸渍后ACF脱除NO的性能,表明ACF经硝酸浸渍后脱除NO的性能有所提高,在含微量氧的条件下,认为NO在碳纤维上的解离吸附是此反应的控制步骤,且NO与碳纤维反应的初级产物为CO2,据此按一级反应对试验为数据做了动力学处理,得到了NO与碳纤维反应的反应速率与湿度的关联式,表明经硝酸浸渍处理后的ACF脱除NO的性能优于未处理的,并在发动机台架上对其进行了验证试验。     

水涤脱附条件下改性活性炭脱硫性能研究

对MHY30型和MHY40型柱状活性炭在不同温度下进行水蒸气活化,采用负载Zn2+、HNO3氧化2种方法进行改性,并对改性活性炭催化氧化脱除锅炉烟气中SO2的性能进行了实验研究.以水涤脱附条件下的吸附反应空间理论为依据,对实验结果进行了分析,实验结果表明,活性炭改性必须考虑动态吸附容量的变化,孔径分布对水涤脱附条件下的活性炭脱硫性能具有显著影响,当活性炭平均孔径约为4.0～5.0nm时达到最佳脱硫效果.     

Adsorption Isotherms of Hydrogen on Granular Activated Carbon Derived From Coal and Derived From Coconut Shell

ABSTRACT

The development of adsorption-based storage systems requires a basic understanding of the isotherms over a wide range of pressure and temperatures for various types of adsorbents. This research is to generate experimental isothermal adsorption data for the adsorption of hydrogen gas on activated carbon. The adsorption apparatus is based on a volumetric method, and the experiments were conducted at temperatures ranging from 273 to 308 K and pressures up to 4 MPa. Two types of activated carbon, (i) a granular coal from Indonesia and (ii) a coconut-shell activated carbon that is produced in the laboratory, were used in the experiments. The experimental data are analyzed using the Langmuir, Toth, and Langmuir–Freundlich isotherm models.     

臭氧活性炭工艺去除微量氯仿的效果研究

研究了臭氧活性炭工艺对水中浓度小于60μg／L氯仿的去除效果。在北京燕山石化公司动力事业部二供水车间,对臭氧活性炭工艺中的来水、臭氧水、活性炭出水及加氯出水的氯仿浓度进行了连续跟踪监测。结果为：经过臭氧活性炭工艺处理,出水氯仿浓度没有明显降低,甚至高于来水。从来水氯仿浓度、酸根离子浓度、活性炭吸附性能、加氯消毒以及GC／MS分析等方面分析讨论了试验结果。结论为：臭氧对微量氯仿的氧化作用很小;活性炭对微量氯仿去除有一定作用,但因饱和吸附量小,超过此值导致氯仿解吸;加氯消毒可产生新的氯仿,使出水氯仿浓度升高。     

活性炭纤维脱硫、脱硝的研究进展

活性炭纤维作为一种新型高效吸附剂,具有很大的外表面积,很强的吸附及催化能力,在环保领域尤其是在烟气脱硫、脱硝方面显示了广阔的应用前景,目前正成为世界各国环保研究的一个热点。论文在分析活性炭纤维特点及脱硫脱硝过程基础上,综述了国内外在活性炭纤维烟气净化方面的研究状况,提出今后在反应机理、活性炭纤维表面改性、以及同时脱硫脱硝方面应深入的研究方向。图4参18