无粘结剂成型活性炭的吸附行为研究开题报告

 2021-08-08 14:23:50

1. 研究目的与意义

与粉状活性炭相比,成型活性炭有较高的堆密度和强度,且无粉尘污染;单位体积的吸附量远高于粉状活性炭,并具有较大的尺寸和一定的形状。常规制备成型活性炭必须添加粘结剂等助剂帮助成型,而粘结剂对成型活性炭的孔隙和吸附性能会有不同程度的影响。不添加粘结剂的成型活性炭是对特殊的、具有塑化作用的炭质粉末原料进行塑化和成型,完全不加入任何粘结剂,这样就能很好的消除粘结剂对活性炭性能所带来的影响。无粘结剂成型活性炭的研究具有良好的理论意义和应用前景。

基于无粘结剂成型活性炭具有普通成型活性炭不具备的优点,本课题选用以磷酸法和氯化锌法制备的无粘结剂成型活性炭作为研究对象,旨在深入研究不同化学药品对制备无粘结剂成型活性炭的工艺条件,为成型活性炭的制备、应用及性能表征提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

活性炭在国民经济部门和人们的日常生活中被广泛应用,但长期以来广泛使用的小颗粒或粉体活性炭在使用中存在着一些弊端,如:在水处理方面,投入后很容易随水流运动,难以控制,且处理后还存在着与液相分离的问题;颗粒炭通常都装在柱形设备中,无法避免压降(压头损失)或床层膨胀的影响;炭材料颗粒松散、密度小,单位体积的吸附量较低等。要解决以上的问题,将粉状活性炭成型是最好的解决方法之一,成型活性炭具有较大的尺寸和一定形状,有较高的堆密度与强度,且无粉尘污染,使用后分离、更换方便。

要制备高性能的成型活性炭必须添加粘结剂等助剂帮助成型,而该方法难以同时提高成型活性炭的吸附性能和机械强度。无粘结剂添加的成型活性炭是对特殊的具有自烧结性的炭质原料粉末进行成型和烧结,完全不加入任何粘结剂,这种自烧结性炭质原料以其自身的挥发份作为粘结剂,使这种炭颗粒具有可贵的自烧结性,这样就能很好的避免粘结剂所带来的影响。无粘结剂成型活性炭消除了粘结剂添加的种种不良影响,具有广阔的应用前景。

目前国内外对于成型活性炭的吸附性能指标测试多用bet比表面积测试方法表示,对于市场上常用来表示活性炭吸附性能的碘、亚甲基蓝以及vocs气相等吸附值指标,均按照国家标准规定的颗粒活性炭的实验测试方法。

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3. 研究的基本内容与计划

实验内容:

⒈颗粒活性炭分析实验方法的确定;

⒉无粘结剂成型活性炭的气相吸附行为研究;

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4. 研究创新点

1.在国内外关于由粘结剂制备的成型活性炭方面的报道较多,但对无粘结剂成型活性碳的报道并不多。

2.探索制备无粘结剂成型活性碳的各种工艺条件影响,开拓其在工厂大量生产的应用前景。

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