活性炭的应用

活性炭吸附法是一种常用的水处理工艺,本实验采用活性炭吸附2,4-二氯酚,考察了各条件对吸附的影响.pH在2-6之间吸附效果较好,7h后活性炭基本达到饱和.通过微波在不同微波功率,作用时间对活性炭进行改性,对改性前后活性炭的孔隙结构和表面基团进行了测试,表明微波处理使活性炭比表面积变化不大,孔容稍有缩小.酸性基团减弱,碱性基团增强.改性后活性炭的碘值和吸附容量均有提高.采用微波技术对吸附炭进行了再生实验,结果表明微波再生时间极短,再生后炭的吸附性能良好,微波再生次数对再生炭的吸附性能影响不大.通过正交和平行实验得出了再生的最优条件.与其它再生方法相比,微波再生法具有选择性,低能耗,高效的特点,是一种很有发展前景和优势的再生手段.

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.

空气净化器

本实用新型涉及空气净化技术领域,具体公开了一种空气净化器,包括盖板,初效过滤棉,HEAP高效过滤网,高功率静音电机,负离子发生器和壳体,盖板设置在壳体的顶部,初效过滤棉设置在壳体的中上部,HEAP高效过滤网设置在壳体的中下部,高功率静音电机设置在HEAP高效过滤网的下部,负离子发生器设置在壳体的底部;高功率静音电机上设有风扇;壳体的下部侧面设有出气口;初效过滤棉和HEAP高效过滤网之间的壳体内填充有高碘值活性炭及硅藻纳米矿精,作为内芯的高碘值活性炭及硅藻纳米矿精在更换时,只需要将盖板拿掉,即可将高碘值活性炭及硅藻纳米矿精倾倒出去,更换过滤内芯的速度快,快速净化新装房屋内的空气.

非沥青粘结剂煤基活性炭制备及水处理的应用研究

煤基活性炭由于其丰富的孔结构及巨大的比表面积,可有效地去除常规水处理工艺无法解决的溶解性有机物(DOM)。因此,在微污染水深度处理方面获得广泛应用,且发展前景十分广阔。目前,煤基活性炭的工业生产过程中,在添加大量的煤焦油沥青作为粘结剂的工艺中,环境污染严重,而采用新型非沥青有机粘结剂的工艺中,由于高成本使得活性炭生产难度增加。针对以上问题,本文以廉价的煤炭为主要原料,采用课题组自主研发的廉价高效洁净非沥青粘结剂,通过水蒸汽活化、氧化-催化制备、活性炭处理微污染水以及吸附动力学对煤基活性炭的性能进行了系统的研究,取得的主要研究成果与结论如下:1.非沥青粘结剂煤基活性炭的优化制备操作条件:炭化温度650℃,炭化时间45min,活化温度880℃,活化时间180min,水蒸汽流量0.04mL·(min·g)-1,在此条作下制得的活性炭碘值853.8mg/g,炭收率44.5%,比表面积684.3m2/g,总孔体积0.3852cm3/g,微孔体积0.2455cm3/g,中孔体积0.1362cm3/g,属于中微孔发达型煤基活性炭。2.原煤经空气和HNO3氧化后,其内部形成碳-氧C(O)微晶耐热大分子结构化合物,且羰基(C=O)、醚基(C-O-C)和硝基(-NO2)等含氧官能团均有明显的增加。(002)衍射峰强度随着空气温度的升高而逐渐减弱,随HNO3浓度的增大而呈现先减弱后增强的变化,在空气温度240℃和HNO3浓度10%处出现最弱,由于炭化的交联与聚合作用,炭化料的石墨化程度大为降低。HNO3氧化后炭化料收率为71.0%,较空气氧化后的67.5%有所提高。当空气氧化温度为240℃,碘值出现最大值875.3mg/g,炭收率55.4%,灰分含量41.3%;当HNO3氧化浓度为10%时,碘值出现最大值970.7mg/g,炭收率38.8%,灰分含量24.2%。3.原煤经过氧化后,煤基活性炭表面的C与O的赋存形式发生明显变化。其中C主要以石墨碳和烷基碳(C-C)为主,两者之和占总碳含量的70%以上。经空气氧化后,制得活性炭中石墨碳、酚醚碳和羰基碳含量均有较大的增幅,烷基碳和羧基碳含量均减小,羟醚氧的含量增加21.7%,羧基氧含量减小19.1%;经HNO3氧化后,活性炭中烷基碳和羧基碳含量大幅度减小,酚醚碳含量增加,羟醚氧和羧基氧含量分别增加37.0%和40.0%,羰基氧含量减小36.3%。4.随着催化剂添加量的增加,煤基活性炭的碘值先增加后减小,灰分含量呈现先减小后增加的趋势。添加KNO3制得活性炭的碘值均高于其他两种硝酸盐,灰分含量均低于其他两种硝酸盐。当添加15%的KNO3时,活性炭碘值出现最大1184mg/g,灰分含量出现最小27.43%。5.不同硝酸盐对制备高性能活性炭的催化活性不同,其顺序为:KNO3>NaNO3>Fe(NO3)3。由于硝酸盐经炭化后部分的晶体产物(K2O、Na2O2和Fe3C等)与气体产物(O2和NO等)对煤中分子产生不同程度的破坏,导致炭化料的石墨化程度下降。其中催化机理分为两个部分,一部分硝酸盐在炭化过程中释放出O2和NO,对煤内部支链分子进行氧化,另一部分由于炭化产生的金属氧化物在水蒸汽活化反应过程中起到催化作用,生成大量的孔隙结构。6.通过UV-VIS分析,非沥青粘结剂煤基活性炭对微污染水中的烷烃、芳香烃和杂环等小分子有机物具有较好的吸附效果,液相吸附等温线符合非均匀Freundlich吸附模型:q=2.36488·c1.16011,其下限吸附容量较大,吸附容量指数较小,更适合处理水中浓度较低的有机物。其处理微污染水的优化条件为:吸附时间150min,投加量2.5g/L,pH值7.80,处理温度50~60℃,在该条件下对初始浓度为9.66mg/L的微污染水处理时,水样中COD和UV254去除率分别可达到83.76%和97.78%。7.活性炭吸附微污染水中小分子有机物的平衡吸附量均随吸附时间和温度的增加而增大,吸附动力学能够很好地符合伪二级动力学方程模型,反应速率表达式:K=499.49·exp(-25310/RT),其中活化能Ea=25.31kJ/mol,指前因子A=499.49g·(mg·min)-1,且以物理吸附为主。

石油焦基活性炭制备工艺对其吸附性能及孔结构的影响

我国石油焦资源丰富,尤其高硫石油焦应用受到限制,用其生产活性炭前景广阔.但石油焦孔隙率低,直接活化性能很差,通过预炭化,成型,配入辅助物,可以大大改善活性炭吸附性能.通过在金山石油焦中配入少量的太西无烟煤后,在560 ℃下炭化,经过810 ℃活化7 h,所得活性炭的碘值为855.38 mg/g,亚甲蓝值为104.90 mg/g.用BET法计算了总比表面积,用BJH法计算了中孔比表面积,比孔容的孔径分布等.