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《微波法石油焦系活性炭的制備及其co,2吸附特性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中國(guó)石油大學(xué)(華東)碩士學(xué)位論文微波法石油焦系活性炭的制備及其CO<,2>吸附特性研究姓名:閆健美申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):化學(xué)工藝指導(dǎo)教師:查慶芳20090501摘要伴隨著溫室效應(yīng)成為一個(gè)全球性的環(huán)境問(wèn)題,C02作為二種重要的溫室氣體,其回收利用日益受到關(guān)注?;钚蕴孔鳛橐环N多孔性的含碳材料,因其特殊的物理與化學(xué)特性,廣泛應(yīng)用于氣體吸附分離。本文以石油焦為原料,加入調(diào)孔劑與活化劑后,分別以微波、電爐兩種加熱方式制備活性炭,采用智能重量分析、碘吸附、苯吸附等表征活性炭的吸附性能。研究糠醛渣摻比量,劑炭比,
2、微波功率,輻照時(shí)間四因素對(duì)微波法活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的影響,篩選出最佳制備工藝條件,并將所得樣品應(yīng)用于COE吸附性能研究。利用HN03和H202對(duì)活性炭氧化改性,研究活性炭表面極性對(duì)其C02吸附性能影響。通過(guò)正交試驗(yàn),得到微波加熱制備活性炭所考察各影響因素作用大小順序?yàn)椋嚎啡┰鼡奖攘?劑炭比>微波功率>輻照時(shí)間,并得到最佳工藝條件:氫氧化鉀、石油焦、糠醛渣的質(zhì)量比為5:1:0.67,微波功率1200W,輻照時(shí)間10min。制成品比表面積1391.7m2·g~,碘吸附值1591.6mg·g-1,苯吸附值550
3、.8mg·g~,C02吸附值236.2mg·g-1,其C02吸附性能與文獻(xiàn)值相比十分突出。研究表明,在電爐和微波兩種加熱體系中,糠醛渣作為一種孔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑,適量加入制備體系后,活性炭的微孔發(fā)達(dá),比表面積增大,C02吸附值相應(yīng)增加;CO:吸附量與活性炭的微孔孔容,孔徑分布和表面極性有關(guān),其中微孔孔容與孔徑分布為主要影響因素;原料相同,相較于電爐法活性炭,微波加熱制備活性炭孔徑在0.5.1.0nm范圍內(nèi)的微孔孔容要高出1倍,而孔徑分布在0.5.1.0nm范圍內(nèi)是C02吸附的最佳范圍;提高活性炭表面極性對(duì)活
4、性炭C02吸附性能有顯著改善,在考察范圍內(nèi),以4mol·L以的HN03處理效果最佳;與電爐法活性炭相比,微波加熱制備活性炭C02吸附性能較佳。關(guān)鍵詞:石油焦,微波,活性炭,C02PreparationofActivatedCarbonfromPetroleumCokebyMicrowaveandCharacterizationofC02AdsorptionYanJianmei(ChemicalTechnology)DirectedbyProf.ZhaQingfangAbstractAsGreenhou
5、seeffecthasbecomeaglobalenvironmentalproblem.RecyclingofC02,onesignificantgreenhousegashasdrawnmuchattention.Activatedcarbonasaporouscarbonmaterial,whichhasgoodadsorptionproperty,iswidelyusedasadsorbemingasseparationprocess.Inthispaper,petroleumcokewasu
6、sedasrawmaterial,furfuralresidueaspore·formingagentandKOHasactiveagenttoprepareactivatedcarbon.Twoheatingmethodsincludingelectricityandmicrowavewereemployed.TheadsorptionabilityofpreparedactivatedcarbonWascharacterizedbytheadsorptionofnitrogen,iodineand
7、benzene.Theeffectsofthecontentoffurfuralresidue,theweightratioofKOHtopetroleumcoke,microwavepowerandtheeffectoftheirradiationtimeonporestructurewerestudiedbyorthogonaldesign.ThepreparedactivatedcarbonWasusedinC02separationprocess.Forthepreparationofacti
8、vatedcarbonbymicrowave,thesequenceintermsofinfluencedegreewasasfollows:thecontentoffurfuralresidue,theratioofKOHtopetroleumcoke,microwavepower,irradiationtime.Theoptimumconditionswereasfollows:WeightratiosofKOH,petroleumcokeandfu