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活性炭吸附去除環(huán)烷酸

來(lái)源:韓研活性炭網(wǎng) 作者:韓研活性炭網(wǎng) 2018-09-25

  活性炭吸附去除環(huán)烷酸,由木質(zhì)材料制成的活性炭作為吸附劑來(lái)除去航空煤油混合物中的環(huán)烷酸。本次制造的活性炭特征具有碳石墨分布的中孔,并且零電荷點(diǎn)等于10.5。對于活性炭去除環(huán)烷酸的效率下面我們會(huì )使用多種測試方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗,來(lái)證明活性炭材料的適用性和價(jià)值。

  原油相對密度高(API<20°),是由高粘度和高酸度的重油組成。由于某些化合物(如環(huán)烷酸)的存在,這種高酸度會(huì )產(chǎn)生嚴重的腐蝕性,環(huán)烷酸也會(huì )在加熱下形成不溶性鹽和沉積物。當環(huán)烷酸存在于航空煤油中會(huì )腐蝕噴氣發(fā)動(dòng)機,如果排放到自然水中會(huì )對自然環(huán)境中的水產(chǎn)生污染。

  對環(huán)烷酸處理方法中,吸附法已被證明是去除污染物的有效方法,并且存在吸附材料的再生,回收和再循環(huán)的可能性。由于吸附法的非破壞性特征,通過(guò)吸附除去環(huán)烷酸的研究是必要的,如果夠達到酸能很好的去除純化再利用,如果吸附材料便宜就足以證明此方法的經(jīng)濟可行性。在推薦的吸附劑中,活性炭是最常用于去除工業(yè)污染物的吸附劑之一?;钚蕴吭诠I(yè)上通過(guò)木質(zhì)材料,煤質(zhì)礦物,動(dòng)物骨頭和椰殼等活性炭前體材料氧化熱解來(lái)生產(chǎn)?;钚蕴康奈侥芰θQ于前體材料以及所用的活化和碳化方法,我們通過(guò)活性炭的表征來(lái)測試是否適合吸附環(huán)烷酸。

  通過(guò)以下技術(shù)表征活性炭:

  1、零點(diǎn)電荷表征:使用在與固體接觸之前和之后的水的pH測量來(lái)估計活性炭的零電荷點(diǎn)的pH值。在試驗中使用總共0.1g活性炭用于25ml pH為2至11的溶液,連續攪拌24小時(shí)。溶液的pH用pH計與HCl和NaOH的方法來(lái)確定。

  2、紋理表征:活性炭的比表面積需要通過(guò)專(zhuān)門(mén)的設備中在350±5℃下吸附N 2來(lái)測試的。

  3、X射線(xiàn)衍射:使用Cu-Kα輻射源,在30kV的電壓和30mA的電流下,在射線(xiàn)衍射儀中表征活性炭。在5°至80°的2θ范圍內收集數據,間隔為0.05°,時(shí)間為2.0μs。

  4、傅里葉變換紅外光譜:使用衰減全反射技術(shù)從光譜儀獲得吸收光譜。數據收集在4000和400cm -1之間的紅外區域,光譜分辨率為2cm -1。

  5、掃描電子顯微鏡與能量色散X射線(xiàn)光譜:使用能量分散分光光度計連接掃描電子顯微鏡獲得圖像。將木炭置于碳帶上,隨后加入薄金層以進(jìn)一步改善活性炭樣品處理。

  活性炭的表征

  活性炭的pH值的零點(diǎn)電荷等于10.5。在高溫下物理活化成的活性炭通常以其基本表面為特征,在活性炭表面上帶正電荷的顆粒占優(yōu)勢,有利于環(huán)烷酸的吸附。通過(guò)N 2吸附/解吸活性炭的結構表征得到的結果是表面積為243.2m 2 ?g -1,孔體積為0.13cm 3 ?g -1,孔徑為22。本次生產(chǎn)的活性炭的孔徑在2-50納米的范圍內,被歸類(lèi)為中孔?;钚蕴吭赬射線(xiàn)衍射中,在衍射圖中可以注意到與兩個(gè)暈圈重疊的峰(大約24°和43°),這些峰表明材料中存在結晶顆粒,其由碳化過(guò)程中產(chǎn)生的殘余物組成。這些位置的暈圈是碳石墨衍射輪廓的特征,并歸因于兩個(gè)平面(002)和(101)處的反射。后者表示100和101平面處的反射重疊。

  由木質(zhì)材料生產(chǎn)的活性炭是一種介孔吸附劑,具有不均勻的表面,并且在其表面上呈現出大范圍的正電荷,這有利于環(huán)烷酸的吸附。在研究測試中,獲得了活性炭吸附環(huán)烷酸的最佳條件,分別是粒度<0.09mm和300r min -1。吸附過(guò)程的平衡時(shí)間為180分鐘?;钚蕴吭诤娇彰河突旌衔镏袑Νh(huán)烷酸的吸附測試得到的效果非常好。值得注意的是,盡管所測試的木質(zhì)活性炭是由生物質(zhì)制備的,但它具有吸附和儲存環(huán)烷酸的能力。


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