高表面活性炭制备过程

发布网友发布时间：2024-12-10 17:22

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热心网友时间：2024-12-14 23:10

高表面活性炭的制备过程可以概括为四个关键步骤，这些步骤是原料的选择和预处理、与活化剂的充分混合、脱水预活化以及活化。前三个过程对吸附剂的性能至关重要。天然气吸附剂的原料来源广泛，包括木炭、泥煤、泥煤焦碳、石油产物、褐煤及其半焦碳等含碳物质，这些原料都含有大量的稠环芳烃结构，这为技术产业化提供了充分的现实基础。在预活化过程中，原料发生部分脱水和碳化反应，产生大量甲烷、氢气、一氧化碳以及一些重烃气体，改善了原料表面的憎水特性，使其容易与活化剂充分润湿，并形成部分大孔，为活化剂进入原料颗粒内部提供了充分的途径。活化过程主要是原料在KOH作用下发生芳环缩聚反应，形成石墨碳和芳香碳，从而构建成微孔，并在微孔内表面生成羟基、羧基、醌、过氧化物及醛等多种含氧官能团，从而有利于甲烷的吸附。在目前的工艺条件下，改变活化比（KOH与原料的质量比）可以研制出不同比表面积和微孔容积的吸附剂，若要增加吸附剂的比表面积，需提高活化比。国内研究单位所采用的活化比为3:1～5:1，按原料烧失率计算，活化比在1:1～2:1之间就足以达到目前的效果。

扩展资料

高表面活性炭：是以石油焦、木质素或者果壳为原料，通过以KOH作为活化剂的化学活化过程而制备出来的新型微孔炭材料。这种吸附剂具有发达的微孔，其BET比表面可达2500～3500m2/g，孔径分布主要介于1～2nm之间，微孔的孔容达1.5～1.8cm3/g微孔孔容占总孔容的90%以上。孔隙骨架结构由几层碳原子片层弯曲变形所构成，形成部分石墨化的无定形体，界面上的碳原子大多形成了C-O-C，C-OH，C=O，O-C-O和COOH等多种含氧官能团。