小议焦化除尘粉制活性炭工艺.doc

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1、学无止境小议焦化除尘粉制活性炭工艺一、利用焦化除尘粉制活性炭工艺1.就在采用制样机将原料粉碎之后，采用80目泰勒的标准筛进行筛分，取出筛子下面部分和盐酸按照3∶1比例进行混合，之后在70~800C环境下进行恒温3~5小时，采用盐酸分别处理1~3次，之后将原料清洗烘干作为备用。应用水蒸气当做该工艺的活化剂。2.实验内容本研究中就是将焦化除尘粉当成原料，再使用水蒸气与KOH当成活化剂，进而制备出活性炭工艺。在这两种活化剂中比较差异，从而选择出最佳的工艺条件之下，生产出活性炭，工艺流程如下所示。1）采用水蒸气活化法，采用物理活化较为关键是选择活化剂，相同温度环境下不同活化剂具备不同化学性质，自

2、然和碳发生反应速度存在差异。当高出了8000C时因为氧会扩散而造成碳表面优先被氧化，就不会产生孔隙，这样不但降低了活化收率，也影极难控制，因此在实际制作中极少直接采用空气或者氧作为活化介质。水蒸气就能够完全扩散进碳中微孔内，确保活化反应均匀进行倒整个碳的颗粒中，因此本论文就使用了这种表简单水蒸气作为活化剂。其中影响活化反应主要因素是活化剂的流量，如果流量不足就会影响活化反应充分进行，影响到活性炭性能。其中水蒸气和碳元素化学反应为：C+H2O=H2+CO-129.77KJ，这个反应属于吸热反应。如果水蒸气的流量较大，就会增加水蒸气和碳的反应速率，增加了烧失率，必然造成活化不均匀，还会让排除

3、的尾气中充满碳粉，影响到正常活化，降低了活化得率。3学无止境2）KOH活化法；从经过预处理之后的除尘粉中称取一定质量，按照相应比例称取出来，之后均匀混合两者，放进到研钵之中尽显充分研磨，然后把这个混合物放到马弗炉之中，按照100C/min速率快速升温到4000C，然后脱水达到30min，紧接着继续升温至活化的稳定，达到750~8500C就保温到30~90min。完成反应之后就开始冷却，一直到了2000C下再将样品取出来，接着进行酸洗-水洗-过滤-干燥就获取到了成品。本论文中固定下了碳化时间之后，就应用了三因素三水平的正交实验法，从实验中可知影响其活性炭的吸附性能主要是活化时间、活化稳定以

4、及碱碳比。3.实验步骤本论文中就选择了水蒸气的活化法作为了活化剂，在该条件下制备活性炭，其制作步骤如下所示：1）把适量水放进盛有按照要求所称取的活性炭烧杯之中，进行均匀搅拌，之后放一些适量粘合剂。2）把助剂以及分散剂溶解进水中，之后加热搅拌让该混合液完全溶解。3）再将上面两种溶液进行很合并且均匀搅拌。4）把该均匀混合液放置到振荡器的上面，然后把无纺布放入振荡，经过30min之后就取出来，再把用压辊把无纺布上多余浸渍液体除掉。5）让把该布放进烘箱，把温度调整到标准下进行烘干，最后取出来就得到了活性炭。4.结果和讨论1）正交实验，通过实验之后所得结果可知，应用水蒸气活化法制成活性炭中影响吸附

5、性能主要因素就是活化时间、活化温度以及水蒸气的流量。因要进一步对工艺条件进行优化，选择了L9（34）作为正交实验水平，其因素水平，其实验结果以及直观结果。m31>m21>m11，其最佳活化温度是8500C时，m32>m22>m12，其最佳的活化时间为90min，m33>m23>m13，其最佳的水蒸气的流量是10.73Ml/min；RA>RB>RC时，影响制备活性炭主要因素因此是：活化温度，活化时间，水蒸气流量。2）追加实验；从上面研究可知，最佳的因素水平方式为A3B3C3，也就是活化的温度达到了850℃，其活化的时间为90min，其水蒸气的流量到达了10.73mL/min，在该条件下进行

6、实验，把这组实验和第9组实验中的碘吸附值做比较，在最佳的组合条件制备活性炭时吸附碘的值是490.5215mg/g，比第9组实验值高。从追加的实验结果来看，本论文中的实验活化工艺的参数是，活化温度为8500C，其活化时间为90min，其水蒸气的流量是10.73mL/min，在这种情况下活性炭产出率是35.16%。3学无止境3）比较水平；横坐标为各种因素不同的水平，而纵坐标用所对应碘的吸附值，从而就能够描绘出不同水平和碘吸附值间关系曲线。从实验结果来看，活化温度升高必然增大活性炭碘吸附值，从实验中可以看出温度达到8500C属于最佳值，而且随着活化时间延长其值也随之增加，实验表明时间达到90m

7、in得到了碘吸附的最大值。从实验情况来看，各个因素影响活性炭的碘吸附值不同。假如某因素对吸附值造成影响较大，必然该因素不同水平相对吸附值差异也就大，事实上各个活化因素主次关系是A>B>C，也就是活化温度影响吸附值较大，接着是活化时间，最小的是水蒸汽流量。从实验结果来看，只有达到了最佳的活化温度850℃，如果活化的温度过高必然会造成活化速率较快，活化中就微孔就会成为中孔或者大孔，降低了活性炭的吸附性能。4）表面官能团；从实验结果可知，