探索生物质流化床制备颗粒活性炭技术研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文生物质流化床制备颗粒活性炭技术研究姓名：崔春霞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：郭庆杰20090420青岛科技大学研究生学伊论文生物质流化床制备颗粒活性炭技术研究摘要活性炭作为一种优质吸附剂，其应用越来越广泛，目前已广泛应用于环境保护、化学工业、食品加工、药物精制、军事化学防护等各个领域。我国是一个农业大国，大量存在的农副产品废弃物一农作物秸秆中含有丰富的固定碳，因此开发农作物秸秆有着重要意义。为了更好的设计和操作流化床，通过实验确定了小麦秸秆一石英砂混合物、玉米秸秆—石英砂

2、混合物和木粉一石英砂混合物的最小流化速度。对于生物质一石英砂混合物，生物质的质量百分比是10％、20％、30％、40％、50％、和60％。由此获得了生物质与石英砂混合物的最小流化速度随生物质质量百分比含量变化的改变趋势。实验结果表明，随着生物质质量百分比的增加，混合物最小流化速度增加。生物质含量小于等于10％时，双组分颗粒能够较好的流化。以氮气、二氧化碳为流化介质，在常温、300℃、600℃、700℃、800℃、900℃下，对空床及装填一定量物料的情况下不同流速下的床层压降进行测量。考察了高温下双组分混合物

3、的流化性质，随着温度的升高，生物质与石英砂的最小流化气速减小。本论文以小麦秸秆和玉米秸秆及木粉为原料，采用二氧化碳活化法在高温流化床中制备活性炭，考察流化数、活化时间和活化温度等因素对活性炭吸附性能的影响，确立了调控活性炭性能的工艺条件。利用扫描电镜观察活性炭的表观形貌特征，并且将所制的活性炭应用于模拟印染废水的处理，研究了活性炭对活性红和分散大红的吸附等温线和吸附动力学。研究结果表明，制备生物质活性炭的优化工艺条件：小麦秸秆活性炭(流化数1．5，活化温度800℃，活化时间30rain)；玉米秸秆活性炭(流

4、化数1．5，活化温度800℃，活化时间30min)；木粉耳吉耔活性炭(流化数1．5，活化温度800℃，活化时间40rain)。优化工艺条件下制得的活性炭对染料的吸附动力学都符合准二级吸附动力学模型。关键词：流化床活性炭生物质制备吸附动力学青岛科技大学研究生学位论文RESEARCH0NPREPARATION0FACTIVATEDCARBONFROMBIOMASSINTHEFLUIDIZATIONBEDABSTRACTActivatedcarbonisallimportantadsorbent．Itisexte

5、nsivelyusedinindustrysuchasenvkonmentalprotection，chemicalindustry,foodprocessing，pharm；iceuticalprocessing，andmilitarychemistry,etc．Chinahastheplentifulcropstalksresources，butmostofthemarediscardedaswastematerialorburnedout．Theabundantcropstalksasagricult

6、uralbyproductcontainsplentifulfixedcarbon．Itissignificanttoexplorenewapplicationofcropstalks．．Firstly,tobetteroperateanddesignafluidizationbedtoconvertbiomasssuchaswheatstalk。cornstalkandwoodpowderintoactivatedcarbon，theminimumfluidizationvelocityofbiomass

7、mixingwithsandisobtainedbyexperiment．Thebiomasschoosedincludeswheatstalk，cornstalkorwoodpowder．Forsuchbi-componentmixtures，theweightpercentofbiomassarefixedat10％，20％，30％，40％．50％and60％．Theexperimentshowsthattheminimumfluidizationvelocityofthemixtureincrease

8、swithincreasingweightpercentofbiomass．乃Pweightpercentofbiomassisequalorlesserthan10％，themixturesarecharacterizedbygoodfluidizationbehaviors．Usingnitrogenandcarbondioxideasfluidizedmedium，thepressuredropsofemp