探究活性炭改性及其在油气分离回收中的应用研究

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1、武汉工程大学硕士学位论文活性炭改性及其在油气分离回收中的应用研究姓名：向守信申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郭嘉20090501摘要本研究以我国丰富的煤质基颗粒活性炭为原料，探讨专用于油气吸附的高效活性炭的改性新工艺。本研究采用的颗粒活性炭具有以下优点：1)比表面积大，有效吸附容量高。2)形状多样，便于工程选用。3)安全性好。4)强度高、寿命长、对吸附回收的有机物和净化后的气体都不会造成二次污染。D容易再生。研究了活化剂种类、活化时间、微波功率、微波辐射时间以及吸附柱的径高比对油气吸附量的影响，活性炭使用次数对油气吸附量和残留

2、量的影响，真空度以及真空脱附时间对活性炭脱附效果的影响。实验表明，经浓度为10％的KH2P04溶液活化6d"时，再微波辐射加热4．3分钟，改性后的活性炭的油气吸附量最大；解吸绝对压力在lkPa，真空脱附2小时，活性炭的脱附效果较好。对改性后的活性炭样品进行了BET比表面积测定、电子扫描电镜分析、成份分析、傅里叶转换红外波谱FT-IR表征等。结果表明，浓度为10％的KH2P04溶液浸渍6d"时，再经微波改性4．3分钟的活性炭比表面积变化不大，但官能团增多，孔径致密，改性剂的种类与活化时间和微波功率与微波辐照时间是影响活性炭吸附性能的主要因

3、素。在油气的己烷含量为8000ppm，流量为0．3L／min，吸附柱径高比为1：2时，测得油气吸附量为218mg／gAC，而经功率为539w的微波改性4．3分钟后则效果更好，同等条件下，油气吸附量可达238．2mg／gAC；解吸绝对压力为lkPa，真空脱附2小时，活性炭的脱附效果较好。活性炭改性的最佳工艺是先用浓度为lO％的KH2POa溶液浸渍6d'时，再经微波改性4．3分钟。与其它油气回收方法相比，同等经济条件下，本研究改性得到的活性炭可使排入空气中的油气浓度控制在极低值，回收油气量大，其主要原因是引进了新的基团，并且活性炭孔径致密。

4、关键诃：活性炭；油气吸附；穿透点AbstractThestudyusedChina’Srichcoal。basedgranularactivatedcarbonasrawmaterialstoexplorethepreparationofactivatedcarbon．Thepreparationofactivatedcarbonwithhighlyefficientadsorptionofgasolinevapor-specificisanewtechnology．Inthisstudy，thegranularactivatedcar

5、bonhasthefollow-ingadvantages：1)LargeSpecificsurfacearea,highadsorptioncapacityandeffective．2)Thediverseshapeiseasytobeselectedinproject．3)Thesec-urityisgood．4)Highstrength，longlife，nosecondarypollution．Itdoesn’tcausethesecondarypollutiontorecyclingoforganicmatterbyadsor

6、ptionandpurificationofgas．5)Easyregeneration．Thispaperstudiedthetypeofactiveagents，theactivationtime，microwavepower，microwaveirradiationtime，aswellasdiameterhighratioofadsorptioncolumnontheimpactofgasolinevaporadsorption．Frequencyofusingactivatedcarbonontheimpactofgasoli

7、nevaporadsorptionandresidues，aswellasvacuumandvacuumdesorptiontimeontheeffectofactivatedcarbondesorption．Experimentsshowedthattheactivatedcarbonwhichwasactivatedbytheconcentrationof10％solutionofKH2P046hours，andthen4．3minutesmicrowaveheatedhadthelargestadsorptioncapacityo

8、fgasolinevapor；ThedesorptioneffectofactivatedcarbonwasbetterwhendesorptionintheabsolutepressureoflkPaan