活性炭改性技术新进展

从物理结构特征和化学表面性质两方面论述了国内外活性炭改性技术的进展。物理结构特性主要聚焦各种方法对比表面积的和孔隙结构的改善,化学表面性质重点探讨氧化法、还原法、微波法和负载法对活性炭性能的改善,最后展望了活性炭技术的发展趋势。     

不同介质下物理法活化制备兰炭基活性炭实验研究

以粒径小于6mm的废弃兰炭末为原料,高温下分别用水蒸气和CO2为介质活化制备兰炭基活性炭。采用碘吸附实验、N_2吸附/脱附实验和SEM等手段对成品的孔隙结构进行表征,比较了不同温度下活化介质对成品孔隙形成过程的影响,并分析了活化机理。结果表明:水蒸气活化速率更快,在温度较低时反应就能充分进行。随着活化温度的升高,两种活化介质制备活性炭的碘吸附值先增加后减小,收率均降低;N_2吸附/脱附实验表明,两种吸附等温线均符合I型吸附曲线的特征,成品微孔发达并含有中、大孔,900℃和1 000℃分别是水蒸气和CO_2活化过程的最佳温度,CO_2活化效果更好,成品的微孔比表面积和微孔体积低,平均孔径更大;机理分析表明,随着活化温度上升,先持续发生径向造孔作用,再发生横向扩孔作用,径向活化是活性炭形成发达微孔的主要控制过程。     

以学生为中心的高职化学课程教学改革与实践

为了适应新时期高职教育教学的要求,满足化工专业毕业生就业岗位需求,高职化工专业化学课程教学必须进行改革。从基于学生的岗位能力培养,重构化学课程教学内容、基于学生的学习能力培养,创新化学课程教育教学方法、基于学生的学习主动性培养,改革化学课程考核方式三个方面对化学课程进行教学改革,以期提高人才培养质量。     

兰炭基活性炭和高分子树脂吸附焦化废水

采用兰炭基活性炭(BAC)和高分子树脂静态吸附焦化废水,研究投加量、树脂种类、pH、吸附时间等因素对COD去除率的影响,探讨BAC吸附过程的吸附等温线和吸附特征。结果表明,在不调节pH条件下,经过7.0 g BAC吸附90 min和1.5 g D301R树脂吸附30 min后,焦化废水COD可降至167 mg/L,去除率达94.14%。Langmuir和Freundlich两种吸附模型对吸附过程都有较好的拟合效果。     

“双创”教育背景下《化工单元操作技术》课程课堂教学模式的探索

文章是在"大众创新,万众创业"的背景和机遇下,以国务院办公厅出台的《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》等文件为依据,以咸阳职业技术学院的内涵建设为背景,以高职《化工单元操作技术》课程教学为平台,探索和实践高职课堂教学中知行合一的课堂教学模式,提高课堂教学质量,提升学生创新意识和创业能力。     

负载铈-锰活性炭对兰炭废水的吸附研究

采用自制的负载铈-锰双金属型活性炭( Ce-Mn/AC)吸附兰炭废水,通过静态吸附平衡实验研究pH值及Ce-Mn/AC投加量对兰炭废水化学需氧量( COD)去除率的影响;通过吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学模型方程拟合兰炭废水在Ce-Mn/AC的吸附过程,考察其吸附特性,并采用气相色谱-质谱联用仪( GC-MS)及紫外光谱仪(UV-vis)分析其可能的吸附机理。结果表明：在Ce-Mn/AC投加量为10 g·L-1,不调节pH值时,Ce-Mn/AC对兰炭废水的吸附量为82.9 mg·L-1,COD去除率为84.6%;吸附动力学符合拟二级动力学模型,Freundlich模型可更好地描述Ce-Mn/AC对兰炭废水的吸附平衡过程,△G<0,△H>0及△S>0,表明兰炭废水在Ce-Mn/AC上的吸附是自发吸热的、以化学吸附为主的过程;兰炭废水中难降解的多环芳烃及含氮杂环有机物先于单环芳烃吸附在Ce-Mn/AC上,因而经此吸附工艺后可很大程度地减小兰炭废水后续工艺中难降解物对废水处理系统的影响,并提供了一定的基础数据及理论,吸附解吸实验表明,Ce-Mn/AC具有较优的重复使用性能。     

吸波剂协助低阶煤微波热解能量场分布数值模拟研究

吸波剂协助煤微波热解技术可实现煤的清洁高效转化,吸波剂协助煤微波热解技术与数值模拟技术相结合,可进一步优化微波热解产物特性。将电磁场能量守恒方程、固体热传导方程和几何模型耦合,运用COMSOL软件建立了适用于吸波剂协助低阶煤微波热解反应的电磁-传热模型,考察了兰炭(BC)、Fe₂O₃和Fe₂O₃/BC三种不同种类吸波剂协助煤微波热解的微波腔体电场和煤样温度场的分布特性和强度变化,并与煤微波热解实验进行了对比验证。结果表明：吸波剂种类对微波腔体的电场和煤样的温度场的分布位置和分布区域形状没有显著影响,而对两者的分布区域面积和强度存在较大影响。吸波剂按对电场的分布区域面积和强度的影响从大到小依次为Fe₂O₃/BC、兰炭和Fe₂O₃,煤样的温度场呈现出右高左低的分布趋势,且高温区域形状呈羽状。三种吸波剂中,Fe₂O₃/BC吸波剂的电场强度最大,约为9.79×10^4<...     

有机/无机酸改性兰炭基活性炭及其对焦化废水的吸附研究

兰炭因其固定碳和化学活性高,且保留了低变质煤丰富的微孔结构,是一种优质且廉价的活性炭原料。但兰炭末制成的兰炭基活性炭具有孔径分布无序、表面化学性质局限等缺点,限制了其应用效果,而化学法改性可以弥补这一不足。笔者研究对比了无机酸和有机酸改性对兰炭基活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响。常温下,分别用硝酸、磷酸、草酸和乙酸溶液对水蒸气活化制备的兰炭基活性炭进行改性,采用碘吸附试验、N2吸附/脱附试验、扫描电子显微镜和Boehm滴定等方法考察改性过程对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,并对焦化废水进行吸附,分别研究了吸附剂投加量、吸附时间和转速对吸附效果的影响,用Langmuir和Freundlich模型模拟等温吸附过程。结果表明:改性后的兰炭基活性炭表面亲和力大的活性点由于受到酸的刻蚀发生了扩孔作用,导致其碘吸附值、比表面积和孔结构参数均降低,又因为活性炭边缘的高活性碳原子遇酸氧化后会结合氧原子形成含氧官能团,故表面含氧官能团含量升高,且氧化性越强的酸,结合的氧原子越多,硝酸改性后含氧官能团升高最明显,含量是改性前的2.41倍。焦化废水吸附试验表明,经酸改性后的兰炭基活性炭对焦化废水的吸附效果明显优于改性前,其中无机酸改性较有机酸更好,硝酸改性效果最佳,COD去除率比改性前最多可提升31.34%。这是因为焦化废水中污染物的主要是有较大分子量和分子直径的有机污染物,而酸改性使兰炭基活性炭平均孔径增加,中大孔比例提升,这有利于大分子有机污染物被吸附,而且改性后活性炭表面所增加的含氧官能团也提高了对污染物的亲水性和对极性有机物的亲和力。等温吸附试验表明,318 K条件下,50 m L焦化废水中加入4 g硝酸改性兰炭基活性炭吸附90 min后,COD去除率可达86.79%,吸附过程符合Langmuir模型。     

酸改性兰炭基活性炭吸附焦化废水中COD研究

用酸改性兰炭基活性炭对焦化废水进行吸附处理,研究了酸的种类、吸附剂投加量、转速等因素对COD去除率的影响,对吸附等温线、吸附动力学和热力学特征进行了探讨。结果表明:经酸改性后,兰炭基活性炭能显著提升对焦化废水的吸附效果,无机酸改性较有机酸更好,硝酸改性效果最佳。318 K条件下,在50 mL焦化废水中加入4 g硝酸改性后的兰炭基活性炭,以100 r/min的转速吸附90 min后,COD去除率可达86.79%;Langmuir等温吸附模型能更好地描述吸附过程,热力学参数ΔG~θ0、ΔH~θ0、ΔS~θ0,表明吸附为自发吸热的单分子层吸附过程,且吸附动力学可用拟二级动力学模型描述。     

高职化工仿真工厂建设的探索和实践

加强实训基地建设是办好高职教育的关键所在。文章结合目前高职院校化工类专业学生实习条件有限的情况,提出高职化工专业实训基地建设新模式——仿真工厂,并就仿真工厂建设提出意见。