岩沥青基高性能活性炭制备及其汞吸附性能研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:taomeizi2006
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我国煤炭资源丰富,燃煤发电是我国经济发展的重要能源支撑,燃煤烟气中的汞排放占我国每年汞排放量的40%左右,是最大的人为排放源。因此,开展燃煤汞排放控制技术的相关研究十分迫切。活性炭喷射是目前最成熟的烟气脱汞技术,但是活性炭高昂的成本严重制约着该技术的普及应用。20世纪70年代至今,国内外学者对活性炭制备材料开展了广泛的研究。岩沥青含碳量高,是制备活性炭的优良材料,目前我国岩沥青总体产能过剩,用途单一,岩沥青基活性炭的制备具有广阔的研究前景。本文以岩沥青为原料,采用正交设计,进行了不同活化方法、制备条件下的活性炭制备,通过热重、红外光谱、液氮等温吸附、电子显微镜扫描、X射线能谱等表征手段对活性炭进行了表征,结合固定床汞吸附实验,研究了不同活化方法、制备条件对活性炭孔结构及汞吸附性能的影响本文研究表明,岩沥青不宜采用单一H20蒸气活化,KOH能够抑制炭以挥发分形式析出,与活性炭产率密切相关;对于单一KOH活化活性炭,其比表面积和汞吸附容量应该存在密切关联,碱炭比是影响其比表面积和汞吸附容量的第一重要因素,炭化时间是第二重要因素;H2O-KOH联合活化时,碱炭比是影响活性炭比表面积的第一重要因素,活化温度是第二重要因素,H20蒸气量是影响其汞吸附容量第一重要因素,活化温度是第二重要因素;岩沥青基原始活性炭表面没有含氧官能团,其吸附性能取决于微孔和介孔的容积,KOH活化制备的活性炭汞吸附速度和吸附容量均优于H2O-KOH联合活化。
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