1. 研究目的与意义
通过真空热解炭化以及CO2活化,采用正交试验探讨炭化温度、炭化时间、活性温度三因素对活性炭碘吸附值的影响研究,揭示其碘吸附值的影响次序,从而找出最优制备工艺
2. 国内外研究现状分析
胡志杰等对水蒸气活化法制备稻壳活性炭的工艺条件进行了研究,利用正交试验法对碘吸附值以及亚甲基蓝吸附值进行了分析,试验结果表明最佳工艺条件是在炭化温度450℃、活化温度900℃、活化时间90min条件下制备的活性炭,其碘吸附值为844mg/g,其亚甲基蓝吸附值为138ml/g,起热解炭化物得率为13.9%。
夏洪应等研究了以二氧化碳作为活化剂,以烟杆作为原料制备活性炭分析了活化温度,活化时间以及二氧化碳流量对得炭率和碘吸附值的影响,实验结果表明最佳的制备工艺是在活化温度900℃、活化时间100min、二氧化碳流量0.5lmin下制得的活性炭,其得炭率为38.53%,其碘的吸附值为901.36mgg。
王宁等以椰壳作为炭化原料,以水蒸气活化法制备椰壳活性炭,着重分析了水蒸气流量、活化时间、蒸气用量等因素对活性炭性能的影响。结果表明:在900℃时,可以在少量的活化时间内使活性炭比表面积达到1500m2g-1,得到的活性炭的孔径都是集中在2nm以下,通过实验发现活化时间和水蒸气用量严重影响活性炭的制备成本,随着水蒸气流量的上升,发现活化时间开始减少,同时水蒸气用量开始增大。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
生物质热解技术,使生物质资源得到气态、固态和液态三种产品,其固态产品炭在孔隙结构和物理化学性能方面与其原料均存在明显不同,使其成为生产活性炭产品的重要原料,使这些生物质资源得到充分应用,大大增加了经济效益,因此对生物质资源的利用可以从根本上解决经济发展与能源危机的矛盾,达到节能减排的目的,具有极大的研究意义。生物质资源具有成本低、可再生等特点,为广大研究者所关注。杏仁作为一种具有很高经济价值的农作物,广泛分布于我国海南省和云南省。在活性炭的生产中,由于杏仁壳具有优质的天然结构,所制备的活性炭具有灰分低、强度高等优点,使其成为主要的原料之一,但影响活性炭制备的因素很多,若仅采用单因素多水平分析的研究方法不仅耗时耗量,且试验获得的信息量相对较少。正交试验是研究与处理多因素的一种科学实验方法,其优点在于能在很多的实验条件中选出代表性强的少数实验条件,并推断出最好的条件。本论文以杏以杏壳为原料,采用真空热解/co2活化制备杏壳活性炭。在升温速率为10℃/min、co2流速为20ml/min、活化时间为60min的条件下,采用正交试验法,来研究制备过程中炭化温度、炭化时间、活化温度三因素对杏壳活性炭碘吸附值的影响,从而找出最优制备工艺,并对最优杏壳活性炭的比表面积及其对甲醛静态吸附进行研究。
研究计划
4. 研究创新点
(1)在炭化过程中,采用了真空热解的方法,保证了杏壳在炭化过程中,使得热解尽快脱离反应系统,有利于炭的孔隙的形成,为进一步活化建立条件。
(2)本文在真空热解的条件下,通过通入二氧化碳一步法制备炭杏壳活性炭,有利于制备不同梯度孔径的活性炭。
