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1、工藝管理稀土對(duì)載銅活性炭吸附劑吸附CO的性能影響何芬李可彬（四川理工學(xué)院，四川自貢643000）摘要：本文用浸漬法制備得到載銅類活性炭吸附劑，并加3.1空白樣穿透曲線的測(cè)定入不同的稀土金屬鑭、鈰和鋯，通過對(duì)吸附劑吸附CO的性能進(jìn)行對(duì)比研究，得到稀土在吸附劑中起的作用，為制備優(yōu)質(zhì)高效的CO專用吸附劑奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：稀土；活性炭；CO吸附劑稀土金屬具有選擇性好、氧化能力強(qiáng)、內(nèi)部含有豐富的離[1][2][3]子等優(yōu)點(diǎn)，因而在催化劑和吸附劑領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。稀土的加入可以增強(qiáng)催化劑對(duì)P、S的入侵，防止催化劑中毒，而在吸附劑領(lǐng)域則可以增
2、強(qiáng)活性組分的分散度，與活性組分發(fā)生協(xié)同作用，從而增加吸附劑的穩(wěn)定性和選擇性。不少實(shí)驗(yàn)研究表明，稀土金屬的加入具有重要的意義。本文主要研究的是將稀土金屬鑭、鈰、鋯加入到載銅活性炭復(fù)合吸附劑中，通過對(duì)樣品的CO穿透曲線的測(cè)試，得到樣品的飽和吸附量，比較得到加入不同稀土對(duì)吸附劑吸附性能的影響，研究出優(yōu)質(zhì)高效的CO復(fù)合吸附劑。1實(shí)驗(yàn)部分圖3.1空白樣載銅活性炭吸附CO的穿透曲線本文中采用CuCl2為活性組分，通過等體積浸漬法將活性Figure3.1Blanksamplecontainedcopperactivatedcarbon2+組分C
3、u負(fù)載到活性炭載體上，其中CuCl2與活性炭的質(zhì)量比為adsorptionbreakthroughcurveofCO2:5，首先將CuCl2用超純水溶解，制備得到浸漬液45mL，再將稱各個(gè)樣品對(duì)CO的穿透曲線在圖2.1的設(shè)備中測(cè)定，一定時(shí)量好的活性炭放入浸漬液中浸漬24h，用真空泵除去殘存在活間對(duì)出口樣品進(jìn)行取樣，在氣相色譜儀上得到氣體的組成，并性炭表面的浸漬液，放入真空干燥箱，125℃條件下烘12h，最后將出口氣體的組成繪制成穿透曲線，當(dāng)流出氣體組成與入口氣放入管式爐中He氣氛、350℃條件下煅燒4h后取出，密封保存體組成一致時(shí)
4、吸附達(dá)到平衡，此時(shí)根據(jù)各個(gè)參數(shù)，經(jīng)過積分運(yùn)備用。樣品的比表面積、孔容、孔徑的分布情況和液氮的吸脫算可得到樣品對(duì)CO的飽和吸附量。附性能曲線均采用SSA-4200型空隙比表面積分析儀測(cè)定。由圖3.1可以看出，未經(jīng)負(fù)載稀土金屬的載銅活性炭對(duì)CO2實(shí)驗(yàn)裝置流程圖的穿透時(shí)間為16min，經(jīng)過計(jì)算得到其CO飽和吸附量為樣品對(duì)CO的吸附量大小采用圖2.1中的裝置進(jìn)行測(cè)量。32.65mL/g。裝置中的吸附塔只有第一臺(tái)投用，塔尺寸內(nèi)徑32mm，高度3.2硝酸鑭的加入對(duì)穿透曲線的影響350mm，耐壓1.5MPa，裝填吸附劑量為30g，兩端采用石英棉
5、固定，將吸附劑固定在吸附塔的中間位置。圖2.1實(shí)驗(yàn)裝置流程圖圖3.2加入鑭后的載銅活性炭對(duì)CO的穿透曲線Figure2.1TheflowchartofexperimentalapparatusFigure3.2AfteraddinglanthanumcopperCObreakthroughcurveof3穿透曲線的測(cè)定activecarbon2016年2月103工藝管理由圖3.2可以看出，加入硝酸鑭后的載銅活性炭對(duì)CO的穿表3.1列示了經(jīng)過計(jì)算得到的四種樣品的CO飽和吸附透時(shí)間明顯延后，為21min左右，經(jīng)過計(jì)算得到該樣品對(duì)CO的
6、量。從表中可以看出加入任何一種稀土元素后的吸附劑對(duì)CO飽和吸附量為34.81mL/g。的飽和吸附量均大于未加入稀土的空白樣，其中，加入硝酸鑭3.3硝酸鈰的加入對(duì)穿透曲線的影響的吸附劑的CO飽和吸附量達(dá)到最大值，說明鑭金屬的加入使由圖3.3可以看出，加入硝酸鈰后的載銅活性炭對(duì)CO的穿得吸附劑中的活性組分Cu的分散達(dá)到最佳狀態(tài)，從而與CO結(jié)透時(shí)間為19min，經(jīng)過計(jì)算得到其對(duì)CO的飽和吸附量為合生成絡(luò)合物的幾率增加。33.43mL/g。表3.1四種樣品的CO飽和吸附量Table3.1FourkindsoftheCOsaturateda
7、dsorptionamountofthesample加入加入加入樣品名稱空白樣硝酸鑭硝酸鈰硝酸鋯CO飽和吸附量32.6534.8133.4333.12（mL/g）3.5比表面積、孔容和孔徑的測(cè)定表3.2各樣品比表面積、孔容和孔徑分布情況Table3.2Eachsamplespecificsurfacearea,entrance,andporesizedistribution比表面積孔容孔徑樣品名稱（m2/g）（cc/g）（）空白樣358.8610.1676512.6硝酸鑭531.8630.2567329.7圖3.3加入鈰后的載銅活
8、性炭對(duì)CO的穿透曲線硝酸鈰769.5990.3805749.9Figure3.3AfteraddingceriumcopperCObreakthroughcurveofactivecarbon硝酸鋯620.5490.2963279.63.4硝酸鋯的
