活性炭改性及其对CO2/CH4吸附性能的研究

以活性炭为基础吸附剂,考察不同类型活性炭的吸附性能以及酸碱改性及氧化性改性对活性炭CO2/CH4吸附性能的影响。CO2/CH4的吸附性能通过变压吸附装置所得的穿透曲线评价。结果表明：煤质活性炭对CO2/CH4的吸附分离效果最好;对于改性活性炭,质量分数为5%双氧水、5%氨水及5%盐酸改性对活性炭的吸附容量均具有较大的提高,其中双氧水及氨水改性活性炭的CO2/CH4分离因子也有明显的提高。     

壳聚糖改性膨润土及其对水中Pb2+的吸附性能

用壳聚糖改性膨润土,制备了一系列不同原料配比的改性膨润土,运用扫描电镜、红外光谱和X-衍射对其结构进行表征,表征结果表明,壳聚糖吸附在膨润土的表面,形成了复合吸附剂.考察了壳聚糖改性膨润土对水中Pb2+吸附性能,通过单因素影响吸附实验,确定了壳聚糖改性膨润土吸附水中Pb2+的适宜反应条件.实验结果表明:当Pb2+初始浓度为20mg/L时,膨润土和壳聚糖质量比为1︰0.01,反应时间为45min,pH值为5.5,吸附剂用量为1g/L,Pb2+去除率达到90%以上.与膨润土相比,吸附性能得到了很大的提高.运用Langmuir和Freundlich方程对该吸附过程进行拟合,吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式.经多次再生,吸附容量基本不变.通过计算不同温度下各热力学参数△G,△H,△S的值,表明该吸附过程是一个自发的吸热过程.     

热再生对活性焦烟气脱硫的影响

在固定床反应器上,进行模拟烟气条件下的烟气脱硫以及惰性气氛下的热再生实验,研究活性焦的再生工艺和活性焦表面物化性质的变化及其对再生后活性焦脱硫性能的影响.实验结果表明,在再生过程中,起始阶段至40 min,饱和活性焦再生速率很快,而后再生速率变慢,至120 min时再生趋于完全;随着再生次数的增加,活性焦对SO₂的吸附量先增大后减小;活性焦的BET表面积、微孔表面积和微孔体积随再生次数先增大后减小,与活性焦的吸附量成正比;活性焦的表面酸碱性随再生次数增加无明显变化,对活性焦的吸附量无影响;实验活性焦样品可作为SO₂的吸附剂循环使用.     

结合改性硅胶对模拟煤层气中CH４/CO２的吸附分离研究

利 用 碱 土 金 属 (Ba)和 乙 醇 胺 (MEA)对 硅 胶 吸 附 剂 (SGA)进行结合改性得到改性硅胶吸附剂(SGAＧMEAＧBa), 对改性前后硅胶的理化性质、再生性能及其对模拟煤层气中 CH４/CO２ 混合气的分离效果进行分析.结果表明,经过碱 土金属(Ba)和乙醇胺结合改性的SGA 的比表面积和总孔体 积均有所下降;SGA 改性前后其主要官能团基本相同,改性 后出现了—NH２;除了改性后的SGA 中多了 Ba元素的衍射 峰外,改性前后其余物相结构没有特别的改变.经过碱土金 属(Ba)和乙醇胺的结合改性的 SGA 对 CO２ 的吸附量增大, 从１．３４ mmol/g增加到了３．３０ mmol/g,同时对 CO２/CH４ 混合气的分 离 效 果 增 强,对 CO２/CH４ 混 合 气 的 分 离 比 从 ９．１４提高到了９．９２.     

活性炭表面改性及其对CO_2吸附性能的影响

采用浸渍法对活性炭进行表面改性,研究改性活性炭对CO_2的吸附性能。考察了改性剂硝酸铵用量、改性温度和时间以及改性后活性炭干燥时间对改性活性炭吸附CO_2性能的影响。结果表明,改性处理的活性炭对CO_2的吸附容量比未经过改性的大,当改性剂硝酸铵溶液与活性炭质量比为2∶1、改性温度80℃、改性时间2 h和改性后活性炭干燥时间为6 h时,改性活性炭对CO_2的饱和吸附量最大,可达到5.113 mmol/g。与未改性活性炭对CO_2的饱和吸附量(0.920 mmol/g)相比提高了5.6倍。     

微波辐照再生载硫活性炭的机理及其动力学

在微波再生试验台上进行化学吸附SO2后活性炭的再生实验,通过再生产物的分析揭示再生机理并进行动力学分析。结果表明：微波场中活性炭升温速率快,而且终温较为稳定;载硫活性炭微波再生出口气体成分有SO2,CO2,CO等气体,再生反应的本质是H2SO4与C的反应;再生气体中SO2峰值出现之前,主要发生再生反应,峰值之后,再生气体中部分CO2和CO来源于吸附过程中形成的活性炭表面含氧官能团的分解。再生反应的主区域内反应级数为1.55级,与微波功率无关;随着微波功率的增加,反应速率常数逐渐增加。由Arrhenius方程得出再生反应的表观活化能Ea为46.0 kJ/mol,指前因子为7.357 s -1。     

改性新型Mn-硅藻土吸附电镀废水中铅锌的研究

锰基改性硅藻土在弱酸强碱及吸附不同浓度的Pb2 、Zn2 的条件下,锰离子基本不溶出。在静态条件下,研究了锰基改性硅藻土吸附重金属离子Pb2 、Zn2 的性能及适宜条件,结果表明,低离子强度、中偏碱性、室温环境均有利于吸附过程的进行,吸附平衡时间为30min,含Pb2 、Zn2 的电镀废水经改性硅藻土吸附后,废水中Pb2 、Zn2 的浓度达国家工业废水最低排放标准。饱和吸附了Pb2 和Zn2 的改性硅藻土,可利用CaCl2溶液进行再生。     

碱和微波改性沸石及对亚铁离子的吸附研究

采用微波辐射技术和NaOH对天然沸石进行活化改性处理,研究了改性沸石对水溶液中Fe2+的吸附性能及影响因素。结果表明:经浓度为0.8 mol/L的NaOH和微波功率480W辐射5 min改性的沸石吸附性能良好,在溶液pH值为7及常温条件下,改性沸石在用量为10 g/L、振荡吸附时间为40 min时,对质量浓度为224 mg/L的Fe2+的去除率为99.5%。改性沸石对Fe2+的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式。采用0.8 mol/L的NaOH作为改性沸石的再生剂,可使其再生重复使用。     

西宁盆地坡缕石粘土对Cd2+吸附性能研究

试验研究了西宁盆地坡缕石粘土对Cd2+的吸附性能,考察了改性方法、搅拌时间、粘土投加量、吸附温度、溶液初始浓度等因素对吸附效果的影响。结果表明,采用Na2CO3改性时,Na2CO3与粘土最佳配比为3∶100;吸附的适宜条件为:搅拌时间50min、粘土投加量1.5g/100mL Cd2+溶液、吸附温度20℃;在试验的浓度范围内,Cd2+在粘土上的吸附规律符合Langmuir等温模型。西宁盆地坡缕石粘土对Cd2+具有较好的吸附性能,粘土投加量为每100mL Cd2+溶液2.5g时,处理后溶液中Cd2+含量下降到0.1mg/L以下,符合GB8796-1996第一类污染物最高排放标准。     

活性炭微结构与吸附、解吸CO2的关系

采用6种不同活性炭,在常压动态吸附装置中研究0,15,25和38 ℃时活性炭对CO2的吸附及解吸性能。通过CO2和N2的吸附等温线表征活性炭的孔隙结构,用红外光谱和Boehm滴定法表征活性炭的表面化学性质。结果表明：微孔孔容的大小是决定活性炭对CO2吸附性能好坏的关键因素,其中0.5～1.0 nm的微孔对CO2吸附能力的影响较大,同时2.0～4.5 nm的中孔也对CO2吸附有积极的贡献,温度升高使活性炭的吸附和解吸速率都加快,活性炭表面官能团中羧基和羟基对CO2的吸附有明显的促进作用,而羰基不利于解吸。