粘胶基活性炭纤维的制备及应用

活性炭纤维(activated carbon fibers,简称ACFs)是20世纪60年代发展起来的高效炭质吸附剂.其比表面积大,微孔丰富,孔径分布窄,吸脱附速度快,再生能力强,具有更大的吸附容量和更好的吸附动力学性能,克服了传统活性炭应用过程中的飞温和易磨损的缺陷,得到了广泛的发展和应用.虽然粘胶基活性炭纤维制备原料来源广,可再生,工艺成熟,但低收率,低性能"双低"问题限制了粘胶基活性炭纤维应用. 本论文以粘胶纤维为前躯体,针对"双低"问题考察了浸渍液配方,炭化和活化条件,升温速率,粘胶纤维清洁度及吸附水等因素对制备粘胶基活性炭纤维收率和吸附性能的影响;同时,采用动态吸附法以含丙烯酸甲苯废气为吸附质,系统考察了活性炭纤维的孔隙结构,载气流量,丙烯酸浓度和循环利用次数对粘胶基活性炭纤维吸附处理含丙烯酸甲苯废气性能的影响,结果表明: (1)浸渍剂和升温速率影响粘胶纤维的热解历程,复合浸渍液配方可以充分发挥不同浸渍剂的优势;最佳浸渍液配方为A:B:C:D=40:7:7:1;优化升温速率制备的活性炭纤维具有更好的吸附性能;制备高收率,高性能活性炭纤维的最佳炭化和活化条件如下,炭化温度400℃,炭化时间30 min,活化温度为900℃,炭化时间为20 min,水碳比为3:1,活化时载气流量为35 mL/min;烘干处理1 h是浸渍处理前粘胶纤维的最佳处理方式:碘值测定时活性炭纤维合适用量和苯吸附的合适时间分别为0.3 g(准确至0.1 mg)和24 h;优化工艺配方制备的活性炭纤维,其表面官能团无变化,拥有更加发达的微孔孔隙和更好的吸附性能,比表面积高达2110 m2.g-1,纤维直径变细且纤维截面由实心向空心结构转化. (2)以活性炭纤维为吸附剂,其对甲苯表现出优异吸附性能;活性炭纤维处理丙烯酸气体是可行的,具有较大的吸附量和优异的再生效果;活性炭纤维对含丙烯酸甲苯废气的吸附能力取决于1-2 nm孔的发达程度;丙烯酸的存在不利于活性炭纤维吸附甲苯气体,随着丙烯酸浓度的增加此副作用越明显;随着载气流量的增加,活性炭纤维对含丙烯酸甲苯废气吸附量先增大再减小,当载气流量为1.6 L/min时,穿透和饱和吸附量分别达到最大值;随着循环次数的增加,活性炭纤维的吸附性能呈下降趋势,循环使用13次后活性炭纤维吸附量基本达到稳定吸附量.

IBAC工艺对洗浴废水中有机污染物的去除效能与机理

采用以固定化生物活性炭IBAC为主的处理工艺对洗浴废水进行处理.处理后水的浊度,高锰酸盐指数,LAS和浴臭平均值分别为2.46 NTU,3.2mg/L,0.13mg/L和0级臭味,为了保证整体工艺的出水,IBAC进水的浊度要小于10 NTU;通过GC/MS的检测,IBAC对这种水中的有机物具有较好的去除作用.在运行10个月后的IBAC上,人工固定化的工程菌仍占优势,活性炭也具有较高的碘值和亚甲兰值.IBAC的净化作用是以微生物的降解作用为主,活性炭的物理吸附和二者的协同作用为辅.

活性炭结构和性能与饮用水处理中有机物去除率的关系研究

活性炭的吸附性能主要由其结构特征和表面化学性质决定.如何选择合适的适用于饮用水处理的活性炭显得尤为重要.本试验以某湖水中的天然有机物质作为配水中有机物的来源,对活性炭的结构,性能指标和水质化学安全性指标(主要是高锰酸盐指数和UV254)进行了相关性分析.结果表明,试验用水经活性炭吸附后的水质主要与5～10 nm和30～100 nm的孔容有关,尤其与50～100 nm的孔容最为相关.碘值和有机物去除率的相关性较差.比表面积,孔容积,平均孔径与有机物去除率有一定的相关性.

一种带除甲醛和除异味功能的净化仪

本实用新型涉及空气净化设备技术领域,具体为一种带除甲醛和除异味功能的净化仪,包括筒体,筒体的底部安装有底座,述筒体的顶部安装有顶盖,顶盖的中部开设有出风口,顶盖的底部靠近筒体的中部上方处安装有风机,筒体的内壁设置有一圈滤芯夹层,滤芯夹层内填充有负载二氧化铝的高锰酸钾球和高碘值改性活性炭.该带除甲醛和除异味功能的净化仪中,通过其中设置的滤芯夹层能够保证负载二氧化铝的高锰酸钾球和高碘值改性活性炭充分与空气进行接触,保证对于甲醛特别是TVOC具有良好的吸附与降解性能,通过外围加装的可拆卸滤网,方便过滤空气中的颗粒物,从而提高控制净化效果.

从褐煤制备活性炭的工艺及理论研究

该研究利用云南省丰富的褐煤资源,进行了煤的非燃料化技术开发即制备煤基活性炭的试验,一方面使云南的煤炭资源优势转化为经济优势,促进云南的社会和经济的发展,另一方面解决了活性炭工业因木材来源枯竭而面临的困难,对保护环境和保持生态平衡,促进人类的可持续发展有积极意义.采用的工艺路线为褐煤半焦压块制备活性炭法.首先对弥勒褐煤进行了炭化试验,考察了炭化温度分别为400℃,500℃,600℃时不同的炭化时间下烧失率的大小,分析得出随着温度的随加,烧失率增大,时间的增加,炭化程度越高.从炭化料的成分分析结果可看出,水分和挥发分明显减少,同时灰分,固定碳和全硫的含量有很大的增加.为了找到温度和时间对炭化料的物理化学特性的影响,根据国际GB/T7702.7—1997的碘吸附值测定方法,对试验的炭化料进行了测定.碘值有随着温度和时间的增加而增大的趋势,但碘值的增加不很明显.综合考虑各因素,确定了炭化的最佳工艺条件,即炭化温度500℃,炭化时间1.5小时.该试验采用-100目褐煤半焦料,分别用粘结剂煤焦油,淀粉,废蜜糖,羧甲基纤维素混合造粒,用水蒸气活化法制备用于工业废水处理的活性炭.对煤焦油作粘结剂的原料,进行了充分的不同试验条件的选择.利用原料的非等温热重曲线,选用煤的热分解两步反应模型,计算了褐煤的两段温度区间的活化能和频率因子.第一段的活化能为47.37kJ/mol,频率因子为5.80×10<'3>;第二段活化能为152.74kJ/mol,频率因子为4.63×10<'8>.由活化能值知,开始比较容易发生热解反应,随着反应的进行,挥发分的逸出,高熔点的灰分含量增加,使热解反应需要较大的活化能.