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1、复合型活化制备超级活性炭的放大实验研究?2O?炭素CARB0N2007年第2期总第13O期文章编号:1001—8948(2007)02—0020—04复合型活化制备超级活性炭的放大实验研究苏伟,周理,孙艳,周亚平z(1.天津大学化工学院化学工程研究所;2.天津大学理学院化学系,天津300072)摘要:采用复合型活化法,经过49小时活化可以使活性炭的比表面积达到2800m/g左右.与同样条件下二氧化碳活化相比,活化时间大大缩短.放大实验的活化速度明显低于小试实验的,颗粒粒径变大和气固接触作用不充分是造成活化速度降低的主要原因.通过增加挡板,提高转速,预热活化剂等改进措施
2、可以进一步强化气固接触,提高反应速度.关键词:超级活性炭;复合型活化;放大中图分类号:TQ424.19文献标识码:APREPARTIONoFSUPERACTIVATEDCARBoNWITHAMIXTUREOFACTIVATINGAGENTSINABENCHSCALESuWei,ZhouLi,SunYan,ZhouYa—ping(1.ChemicalEngineeringResearchCenter,SchoolofChemicalEngineering&TechnologyTianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.Depa
3、rtmentofchemistry,SchoolofScience,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Superactivatedcarbonwithsurfaceareaaround2800m/ghadbeenproducedbyamixtureofac—tivatingagentsinabenchscalewithin49hours.Theperiodofproductionhadbeenreducedsharplycorn—paringwiththeCO2activationmethod.However
4、,inthebenchscaleproduction,thereactionratewasmuchslowerthanthatofthesmallscaleforitslargerparticlesizeoftheprecursors,andweakermasstransport.Thereactionratecanbeacceleratedbyaddingtothinbarsonthewallofthereactor,orrotatingthereactorwithahigherspeed,andtheactivatingagentsalsoneedtobeheat
5、edpreviously.Keywords:superactivatedcarbon;mixtureofactivatingagents;scaleup0前言超级活性炭是一种极具潜力的吸附材料,在天然气存储u,双电层电容器,吸附分离引,催化4]等诸多方面有着广阔的应用前景.制备超级活性炭的方法主要有化学活化和物理活化两种.以KOH为代表的化学活化可以在较短时间内得到超级活性炭,但在生产过程中洗涤废水的处理,设备腐蚀等问题大大限制了其进一步的发展.物理活化工艺简单,清洁,但是需要几十小时,甚至上百小时的活化时间才能得到比表面积超过2000m的活性炭叫].如何提高反应速度
6、,缩短反应时间成为开发物理活化工艺的关键.前期研究中采用了复合型活化L8],将水蒸气和二氧化碳两种活化剂结合起来使用,可以有收稿日期:2006～11—15基金项目:国家自然科学基金(20336020),天津市应用基础研究计划面上项目(07JcYBJc00800)作者简介:苏伟(1974--),男,河北省灵寿县人,博士,讲师,从事吸附与吸附剂方面研究第2期苏伟等复合型活化制备超级活性炭的放大实验研究?2l?效缩短活化时间.活化时间分为两阶段:第一阶段,活化剂中水蒸气为主,以较快速度活化,在较短时间内使炭化料具有一定微孔结构;第二阶段,减小水蒸气的用量,增大CO的用量,进
7、一步开拓和丰富活性炭微孔体系,保持适宜活化速度,并尽量减少微孔壁面烧失.结果表明,这种方法可以将活化时间缩短到2O小时以内.基于此,本文对这种复合型活化方法进行了放大实验研究,为工业规模生产积累基础数据.,一(小试实验)(放大实验)图2活化反应床层示意图Fig.2Diagramofactivationreactionbedlevel1实验部分2实验结果与讨论1.1材料实验选用越南的椰壳炭化料作为原材料.颗粒的粒径在1～4ram之间,比表面积在150m/g左右.1.2实验装置放大实验是在图1所示的装置上进行的.活化反应器水平放置,并且可以旋转.由于反应
