石油焦基超级活性炭的制备及其吸附性能评价研究

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1、石油焦基超级活性炭的制备及其吸附性能评价研究闫风琴石风涛高嵩付海昌(山东省特种设备检验研究院淄博分院山东淄博255000)摘要：天然气与石油、煤炭一并成为世界一次能源的三大支柱。它燃烧热量高，在分离和脱硫净化后．燃烧产物基本上不合其他有害杂质．是一种高效和洁净的“绿色燃料”。现已发现的天然气储量已远远超过了原油储量．目前我国天然气探明储量为2．74～101Zm，．世界排名22住。从背景入手分析并研究了石油焦基超波活性器的制备及其吸附性能评价体系关键词：石油焦基；活性炭；吸附；评价研究中图分类号：P618．13文献标识码：A应用中由于高压存储带来

2、的缺陷．研究实验流程见图1将KOH粉末和石油焦1研究背景人员开展了吸附存储方法的研究。这种(粒度<100目)按质量比3：1机械混合，近年来．各工业发达国家政府和各存储方法系在储罐中借助装入固体吸采用同上述活化法相同的过程升温至大化学公司都积极开发研究天然气附剂．以达到在较低的存储压力(3-4750％的活化温度时．使氮气流通过自制(85％～95％为甲烷)利用的新技术，其中MPa)下使吸附天然气达到与CNG相接的水蒸气发生器．携带水蒸气进入反应用天然气代替汽油作汽车燃料成为研近的存储容量管。经过一段时间活化后，在氮气保护究天然气利用领域的新热点天然

3、气是下自然冷却到室温：取出后用蒸馏水过2超级活性炭的制备汽车理想的清洁燃料．其在燃烧时排放滤洗涤至中性．并于干燥箱中干燥24h。的CO、NOx和CO量较其他矿物燃料2．1实验方法得到耦合法活性炭明显减少。并几乎不含SO，．成为解决汽2．1．1复配活化剂法制备超级活性炭车尾气污染、提高燃料使用效率的主趋根据有关文献中所记载的相关活势之一。但与汽油相比．天然气作为汽化剂选定了实验活化剂的原料范围是车燃料使用的最大缺点是其能量密度碱金属氧化物或氢氧化物与过渡金属太低。1L汽油燃烧后可释放3．48～104kJ的氯化物或氮化物并将其中一种或几一■一的热量

4、．而常温常压下lL天然气完全种．以及添加剂A或B按一定比例经过燃烧释放40kJ的热量。仅为汽油的混合、浆化、老化制得自制活化剂。并按1氮气瓶；2水蒸气发生器；3活化炉；4物料0．1l％。所以增加天然气的存储密度，减照即定的活化工艺对不同活化剂的活槽；5热电偶：6尾气吸收器图1耦合法活化装置图小储罐的体积是天然气汽车推广应用化性能进行考察的关键将石油焦原料粉碎成细粒．然后将2．2实验结果与讨论国际上．增加天然气存储密度的方石油焦粉末筛分为粒径小于200目、2．2．1复配活化剂法制备超级活性炭法主要有液化(LNG)、压缩(cNc)和吸200～100

5、目和100～50目的几组将制备在用石油焦制备炭质吸附剂的过附(Argo)_=种方法。但是．LNC液化成好待用的复合活化剂与不同粒径的石程中．活化剂在很大程度上影响着生产本高．而且在存储和运输过程中需要不油焦原样及表面活性助剂按一定比例成本，以及活化温度、时间、石油焦颗粒断降温来维持液化状态．在车辆内存储混合均匀．置于管式炉中在N2保护下度等活化工艺条件的选择。因此，根据和行驶过程中需要另外增加加热汽化升温活化．升温速度为10K／min．并在有关文献中记载的活化剂选定了实验装置，技术难度大且无法回收冷量等．高温下晶质化所得产物在N2保护下活化剂的

6、原料范围为碱、碱金属盐、碱世界上目前仍处于试验阶段而CNG自然冷却到室温．取出后用蒸馏水充分土金属盐、以及硝酸盐。并将其中的一必须采用高压储存来增加天然气的储洗涤、过滤、干燥得超级活性炭吸附材种或几种按一定比例配伍得到自制活存密度，需要建立专门的高压加气站．料。化剂．然后评价不同活化剂的活化效配备多级压缩系统．而且为了安全需要2．1．2耦合活化法制备超级活性炭果。采用厚壁的高压储罐，制造成本高、车耦合活化法是在活化段将水蒸气超级活性炭吸附剂丰富的微孔结辆自重增加、安全隐患多等针对CNG引人反应管内．以期增强活化效果。其构是其表现出优良吸附性能的

7、原因之收稿日期：201l一04—15148科技创业月刊2011年第8期石油焦基超级活性炭的制备及其吸附性能评价研究一。在这里把超级炭质吸附剂材料的孑L结构作为一个标准来衡量不同活化工艺条件下的活化效果。实验考察．石油恒焦粒径、活化剂种类、活化剂用量、活化丑温度和活化时间等工艺参数对超级活富O0．20．40．60．81性炭吸附剂比表面和孔结构的影响活化剂与石油焦的质量比(a)活化剂与石油焦的质量比(1)石油焦颗粒度对活化结果的影图2比表面积一活化剂用■关系曲线图响以粒径小于200目、200～100目和0-89100～50目粒径不同的几组石油焦为原

8、高增长率阶段可能是生成新微孑L为主lo．87料．用优选出的活化剂合成超级活性炭导作用的阶段，这种生成微孔的作用可‘吸附剂以活化剂A为例．来说明石油能发