改性活性炭脱除含CO2原料气中低浓度SO2的研究

用浸渍法分别得到含5%Na2CO3、5%NaHCO3、5%NaOH(质量比)的改性活性炭。研究了改性活性炭在含CO2原料气中的脱硫性能。在固定床反应器上考察了有氧条件下浸渍剂、反应温度和原料气湿度对SO2的脱除影响。分别在常温(25℃)和高温(350℃)下详细考察了原料气中的CO2含量对活性炭脱硫性能的影响。实验表明,常温(25℃)下,CO2的存在对活性炭脱硫有不利的影响;高温(350℃)下,CO2的存在对活性炭脱硫有促进作用。     

活性炭的表面处理对二苯并噻吩催化氧化脱除的影响

将一种木质活性炭经过三种表面处理,即高锰酸钾稀硫酸溶液液相氧化、浓硝酸液相氧化和350℃低温气相氧化处理。实验所选活性炭及相应的表面改性炭使用氮气吸附和Boehm滴定分别进行了结构性质和表面化学表征。研究了所选活性炭和相应的表面改性炭催化过氧化氢氧化脱除二苯并噻吩（DBT）。实验结果表明,活性炭表面化学对二苯并噻吩的氧化脱除影响很大;炭表面化学对DBT吸附脱除的影响不同于对DBT氧化脱除的影响,表面酸性越强越有利于DBT的吸附;表面羰基能加速过氧化氢产生自由基,表面羰基量的增加明显有利于DBT的氧化脱除。活性炭经过热处理后,在二苯并噻吩的氧化脱除中催化活性明显增加,正辛烷溶液中硫的体积质量从0.556g·L-1降到0.009g·L-1。     

用活性炭纤维同时脱除二氧化碳中COS与H_2S的研究

采用固定床动态吸附实验考察了用NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3和Fe3+、CO2+等对活性炭纤维(ACF)进行改性,并分别对其脱除氧硫化碳(COS)和硫化氢(H2S)的性能进行了测试。重点是以N2和CO2为稀释气,对改性离子的种类、含量、反应气氛和反应温度等的脱硫性能进行研究,还考察了在COS和H2S同时存在的情况下,ACF脱除COS和H2S的性能。结果表明,碱改性ACF比空白ACF脱除效果好,金属离子改性ACF与碱改性ACF相比可以有效地提高活性炭纤维的硫容量。其中,用CO2+改性ACF能同时提高脱除COS和H2S的效果。     

改性活性炭热反应安全性研究

针对活性炭吸附VOCs过程的安全性问题进行了研究,采用咪唑-脯氨酸离子液体对活性炭进行改性,优化吸附性能。以典型的甲苯气体为例,讨论了改性前后活性炭结构的变化对甲苯吸附性能的影响,并探索了改性前后活性炭的热反应安全性。研究结果表明:咪唑-脯氨酸改性活性炭表面的孔隙数量增多、孔径变大、含氧官能团增加、比表面积和体积增大。改性活性炭对甲苯的吸附量78 mg·g~(-1)是改性前活性炭吸附量36.03 mg·g~(-1)的2.17倍,吸附能力明显提升;粒径为51μm和111μm的两种改性活性炭的自燃温度比未改性活性炭的自燃温度分别提高了22.4℃和19.4℃且到达自燃温度所需时间分别延长了11.17 h和0.75 h。改性活性炭所需活化能为47.32kJ·moL~(-1),热稳定性优于未改性活性炭。     

微波改性活性炭用于烟气脱硫脱硝的实验研究

在用浓硝酸、氢氧化钾化学改性活性炭的基础上,使用专门设计的微波发生器对活性炭进行热处理,制备了一种高效的活性炭吸附剂用于烟气脱硫脱硝。改性活性炭对模拟烟气的吸附实验表明,活性炭经微波改性后的脱硫吸附量明显提高,氢氧化钾浸泡加微波改性的脱硫效果最好,浓硝酸浸泡加微波改性的活性炭对氮氧化物也有比较好的吸附效果,NO的吸附容量可达到36.8×10-3。扫描电镜(SEM)显示,微波改性后的活性炭微孔充分,有利于污染物的脱除。此外,还对各种改性方法提高活性炭脱硫脱硝性能的机理进行了分析。     

氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0 mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150 min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的,同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

载银活性炭的制备与表征

在活性炭上负载银离子,制备具有抗菌性能的吸附材料载银活性炭.首先,优选了分散剂的种类为聚乙烯吡咯烷酮(PVP),得出PVP:银离子最佳质量比为1:1;其次,探讨了在不同碳化温度下改性活性炭载银量,未经碳化处理时载银量为17.09％,碳化温度为500℃时,载银量为18.24％;碳化温度800℃时,载银量增加到18.61％...     

氢氧化镁改性活性炭对酸性品红的吸附

为提高活性炭(GAC)的吸附性能,采用氢氧化镁对活性炭进行改性,制得经济高效的改性活性炭材料。利用扫描电镜、XRD对改性活性炭进行表征;通过实验确定改性活性炭的最佳制备条件:氯化镁浓度为1.0mol·L~(-1),氢氧化钠浓度为0.5 mol·L~(-1),氢氧化钠浸泡活性炭的温度20℃;吸附酸性品红吸附时间为150min时,改性活性炭对酸性品红的吸附量为6.16 mg·g~(-1),而原活性炭吸附量为4.12 mg·g~(-1);热力学吉布斯自由能ΔH~00和焓变ΔH~00,说明该吸附过程是吸热和自发进行的。同时考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加量和温度等因素对吸附效果的影响。     

硫化氢对活性炭脱除单质汞的影响

H₂S是煤气中的含硫成分,活性炭能否催化氧化煤气中的H₂S形成活性硫,以促进H₂S和Hg⁰的协同脱除是值得研究的。 本文首先通过程序升温脱附和热力学分析了低温情况下H₂S对活性炭脱除Hg⁰的影响。 在较低吸附温度130 ℃下,H₂S不仅不能作为硫源,还使活性炭对Hg⁰的吸附显著减弱,这主要是由于H₂S对活性炭表面的吸附氧的消耗以及H₂S对含氧官能团的氧的取代反应造成的。 在此基础上,进一步研究了高温下H₂S对活性炭的影响,高温也不能使活性炭有效渗入单质硫。 所以无论低温还是高温情况下,利用H₂S作为硫源使Hg⁰以HgS的形式脱除并不是活性炭脱汞的可行手段。 本文揭示了较宽的温度范围内H₂S对单纯的活性炭脱除Hg⁰的影响机理,能为用于煤气脱汞的活性炭的设计以及作为负载时机理研究提供支持作用。     

硝酸改性活性炭上氧/氮官能团对脱汞性能的促进作用

采用硝酸氧化手段对活性炭进行了表面处理, 并在固定床反应器上测试了其脱除单质汞的性能. 研究表明, 在模拟烟气中硝酸改性活性炭能有效脱除单质汞. 采用元素分析、Brunauer-Emmett-Teller (BET)比表面积、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱、Boehm滴定、程序升温脱附(TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等手段研究了活性炭表面官能团对其脱汞性能的影响. 结果表明: 硝酸氧化处理能同时增加活性炭表面含氧官能团和含氮官能团的含量. 与改性活性炭的物理性质相比, 其化学性质对脱汞性能的影响更大, 单质汞主要被改性活性炭氧化为HgO而去除. 在脱汞反应中, 羰基、酯基和酸酐等含氧官能团可能是活性吸附位点, 反应后这些官能团被还原为羟基或者醚基; 而吡咯等含氮官能团可能是活性催化位点. 此外, 基于上述表征结果提出了硝酸改性活性炭表面官能团的脱汞机制.     

无氧下低浓度硫化氢在浸渍活性炭上的吸附研究

为了考察常温、无氧下浸渍Na2CO3改性、原料气相对湿度对活性炭吸附硫化氢的促进作用，用动态吸附法分别测试了不同湿度下原活性炭和浸渍活性炭对低浓度硫化氢的吸附，同时考察了温度对该吸附过程的影响。结果表明，吸附平衡数据均符合Freundlich吸附等温方程。与原活性炭相比，浸渍活性炭的孔容和比表面积略有降低，但对硫化氢的吸附能力却显著提高，说明硫化氢与浸渍剂在活性炭表面上发生了化学反应。相对湿度增加，活性炭和浸渍活性炭对H2S的吸附能力均显著增强。温度升高，平衡吸附量均略有下降。     

不熔化沥青球在低速流化床中炭化和活化的初步研究

不熔化沥青球在低速流化床中炭化和活化的初步研究乔文明，王克温，凌立成，刘朗周承泽，王瑾，郑斌（中国科学院山西煤炭化学研究所，太原０３０００１）（上海太平洋化工（集团）公司焦化总厂，２００２４１）关键词低速流化床，活化，炭化，球形活性炭由于球形活性炭，...     

Viscose-Derived Activated Carbons Fibers as Highly Efficient Adsorbents for Dimethoate Removal from Water

Extensive use of pesticides resulting in their accumulation in the environment presents a hazard for their non-target species, including humans. Hence, efficient remediation strategies are needed, and, in this sense, adsorption is seen as the most straightforward approach. We have studied activated carbon fibers (ACFs) derived from viscose fibers impregnated with diammonium hydrogen phosphate (DAHP). By changing the amount of DAHP in the impregnation step, the chemical composition and textural properties of ACFs are effectively tuned, affecting their performance for dimethoate removal from water. The prepared ACFs effectively reduced the toxicity of treated water samples, both deionized water solutions and spiked tap water samples, under batch conditions and in dynamic filtration experiments. Using the results of physicochemical characterization and dimethoate adsorption measurements, multiple linear regression models were made to reliably predict performance towards dimethoate removal from water. These models can be used to quickly screen among larger sets of possible adsorbents and guide the development of novel, highly efficient adsorbents for dimethoate removal from water.     

电厂废气中饱和水蒸气对活性炭变压吸附捕集CO2的影响

由于热电厂废气中含有高湿饱和水蒸气,选用疏水材料活性炭为吸附剂,利用真空变压吸附技术研究了活性炭分离电厂废气中水蒸气和二氧化碳的可行性和优越性,研究了水对CO₂捕集的影响。实验分析表明,水在活性炭上的“S”型等温吸附曲线有利于真空条件下被解吸。同时,圆锥模型描述了水蒸气在吸附床内的浓度分布。结果表明,即使水蒸气可以被活性炭吸附,但它的存在不影响CO₂的捕集。每个循环操作可在相对较短的解吸时间和较高的解吸压力下完成。实验中单床三步变压吸附工艺可以使CO₂回收率高达80%,CO₂纯度达43%。     

粉末活性炭与碱式氯化铝混凝处理微污染水源水的研究

用粉末活性炭吸附与碱式氯化铝混凝相结合的工艺处理微污染生活水源水,研究活性炭种类、加入量和加入先后等因素对原水嗅味、色度和有机物等去除效率的影响。结果显示,投加40mg/L200mesh活性炭以后再进行混凝,对各种污染物的去除效果较好,对原水异嗅味、色度、浊度、矿物油和苯酚的去除率分别达到71%~90%,对CODMn、TOC和氨氮的去除率分别在47%~53%、26%~27%和10%~18%范围。     

在Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)/活性炭催化剂上水汽对CO氧化的影响

研究了ＣＯ在Ｐｄ（ Ⅱ） － Ｃｕ（ Ⅱ）／ 活性炭催化剂上的催化氧化反应，发现当空气中含有水汽时催化活性大大提高。并对ＣＯ 络合催化机理进行了讨论，求得总包反应级数约为１ ．３，表观活化能为５０ ．４６ｋＪ·ｍｏｌ－ １ 。     

Adsorption dynamics of hydrogen sulfide in impregnated activated carbon bed

Potassium iodide (KI) impregnated activated carbons were prepared and applied for the removal of hydrogen sulfide. The adsorption dynamics of the prepared adsorbents were investigated in fixed-bed column as functions of the concentration of hydrogen sulfide and oxygen, and relative humidity. It was found that the adsorption capacity was highly dependent on the oxygen concentration because of the chemical adsorption of hydrogen sulfide on KI impregnated activated carbon. The adsorbents before and after adsorption of hydrogen sulfide were characterized by BET, SEM and EDS analysis.     

浸渍金属盐二次活化制备中孔沥青基球形活性炭的研究

以煤焦油沥青为原料,水蒸气活化法制备具有一定孔隙结构的预活化沥青基球形活性炭:通过在预活化球形活性炭中浸渍Fe(NO3)3、Co(NO3)2、Ni(NO3)2水蒸气二次活化,制备得到具有不同中孔孔径分布和较高强度的球形活性炭;研究了金属Fe、CO、Ni在二次活化过程中对预活化球形活性炭的孔结构参数和VB12吸附性能的影响,实验结果表明,预活化球形活性炭通过浸渍硝酸盐二次活化能够有效提高中孔孔容和中孔含量,其中浸渍CO(NO3)2二次活化对中孔孔容的增加最为明显,其中孔孔容达0.50cm3/g,占总孔孔容的65%.随着浸溃Co(NO3)2二次活化时间的延长,预活化球形活性炭中孔孔容增加,孔径分布变宽.     

Adsorption of Carbon Dioxide on Activated Carbon

The adsorption of CO2 on a raw activated carbon A and three modified activated carbon samples B, C, and D at temperatures ranging from 303 to 333 K and the thermodynamics of adsorption have been investigated using a vacuum adsorption apparatus in order to obtain more information about the effect of CO2 on removal of organic sulfur-containing compounds in industrial gases. The active ingredients impregnated in the carbon samples show significant influence on the adsorption for CO2 and its volumes adsorbed on modified carbon samples B, C, and D are all larger than that on the raw carbon sample A. On the other hand, the physical parameters such as surface area, pore volume, and micropore volume of carbon samples show no influence on the adsorbed amount of CO2. The Dubinin-Radushkevich (D-R) equation was the best model for fitting the adsorption data on carbon samples A and B, while the Preundlich equation was the best fit for the adsorption on carbon samples C and D. The isosteric heats of adsorption on carbon samples A, B, C, and D derived from the adsorption isotherms using the Clapeyron equation decreased slightly increasing surface loading. The heat of adsorption lay between 10.5 and 28.4 kJ/mol, with the carbon sample D having the highest value at all surface coverages that were studied. The observed entropy change associated with the adsorption for the carbon samples A, B, and C (above the surface coverage of 7 ml/g) was lower than the theoretical value for mobile adsorption. However, it was higher than the theoretical value for mobile adsorption but lower than the theoretical value for localized adsorption for carbon sample D.