探究活性炭制备技术的研究

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1、厦门大学硕士学位论文活性炭制备技术的研究姓名：杨立春申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张会平2000.6.1摘要y3G$9{艿活性炭作为一种优良的吸附剂，目前已广泛应用于环境保护、化学工业、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域，是国民经济和国防建设以及人们日常生活不可缺少的产品。与发达国家相比，我国活性炭工业存在较大的差距，针对活性炭制备技术发展趋势及我国活性炭工业的发展状况，本文主要讨论了氯化锌活化法、磷酸活化法、水蒸气活化法制备活性炭的影响因素(浸渍率、活化温度、活化时间等)，在此基础上，对高吸

2、附性能活性炭制备技术及活性炭制备技术的改善作了一定的探索。／在化学活化法制备活性炭的研究过程中，以锯末、椰壳为原料，分别以交优锌、磷酸为活化剂，在不同浸渍率(R)、活化温度(T)、活化时间(△t)制备活性炭．测定样品的碘吸附值(IN)、亚甲兰吸附值(MN)和苯酚吸附值(PN．)。探讨浸渍率、活化时间、活化温度等因素对产品吸附性能的影响。通过测定部分样品的比表面积和孔径分布情况，探讨浸渍率、活化时间、活化温度对活性炭比表面积和孔容变化的影响。氯化锌活化法制各活性炭，浸渍率以100～150％为宜，最佳活化温度为500℃，而活化

3、时间以60～90min为宜。磷酸活化法制备活性炭，浸渍率以loo～150％为宜，浸渍率越高，活性炭的中孔、大孔孔容越太，而微孔孔容减小。活化温度对孔容的影响较小，当浸渍率为100％，活化时问为60mil2时，活’眭炭的比表面积在500℃时取得最大值。活化时间增长，活性炭的中孔、大孔孔容也增大，而微孔孔容则随之减小．固定浸渍率为loo％，活化温度为500℃，当活化时间为90min时，活性炭的比表面积最大。通过正交试验可以发现，磷酸活化法制备木质活性炭，对活性炭得率影响较大的因素是浸渍率和活化温度．对活性炭亚甲兰吸附值影响最大

4、的因素是浸渍率，而对活性炭苯酚吸附值影响最大的因素是活化时间。在浸渍率为150％，活化温度为600"C下，当活化时间为60min时，得到的活性炭的亚甲兰吸附值为343mg／g，在同样浸渍率和活化温度下，活化时问为120min时，得到的活性炭有较大的苯酚吸附值。在对水蒸气活化法制备活性炭的研究中，以椰壳炭化料为原料，固定水蒸气的流量为3kg／h，在不同温度、不同活化时闻下制备活性炭。可以发现，水蒸气活化法制各椰壳活性炭，理想的活化温度为800～850℃，而活化时问以12Dmin为宜，原料的颗粒大小对产品的性能有较大影响，颗粒

5、越小，产品的吸附性能越好。物理活化法制备活性炭的缺点是活化温度高．耗能。在椰壳炭化料中加催化剂KOH，可以降低活化温度，缩短活化时间，但活性炭的吸附性能较未添加KOH的差。可以认为，在物理活化过程中添加催化剂，活性炭的吸附性能取决于催化剂在原料内部分布的均匀与否。在对高性能活性炭制备的探索中，尝试以KOH、KCO，为活化剂，以椰壳炭化料、锯末、椰壳为原料制备活性炭。实验结果表明，KOH、K1CO，是较为有效的活化剂。以KOH为活化剂，不宜直接以锯末、椰壳为原料。炭化料颗粒越小，所得活性炭的吸附性能越好，而活化温度以800～

6、900。C为宜。咀K，CO，为活化剂，采用椰壳炭化料(100～200目)为原料，活化温度高于700℃后，即可制得苯酚吸附值很大的活性炭，随温度升高，活性炭的亚甲兰吸附值也增大。随活化时间的增长，活性炭的吸附性能增强。在实际生产中．K，CO，的加入方法采用掺合法较为理想。j一’、／}关键词：括性炭、化学活化法、物理活化法THERESEARCHoNPREPAR<～TIoN0FACTIVATEDCARBoNAbstractYangLichunActivatedcarbonISakindofremarkable,highlyads

7、orbentmaterialwithalargenumberofapplicationsinenvironmentalproject,chemicalindustry,pharmaceuticalprocessing，foodprocessingetc～Activatedcarbonhasbeenakindofproductwhichisnecessaryfordallylifeandnationaleconomy．TheactivatedcarbonindustryinChinaisfallingbehindthewor

8、ld．TheresearchonthepreparationofactivatedGsl-bonisimportantforthedevelopmentoftheactivatedcarbonindustryinChinaAseriesofactivatedcarbonwaspreparedfromsa