酸处理竹屑制备活性炭工艺研究.pdf

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1、第24卷第3期矿冶Vo1．24．NO．32015年6月MINING＆METALIURGYJune2015文章编号：1005—7854(2015)03—0034-04酸处理竹屑制备活性炭工艺研究王文娟朱国才赵玉娜李天成杨国庆(清华大学核能与新能源技术研究院，北京102201)摘要：以竹屑为原料，经磷酸和硫酸混合溶液预处理，在低温下制备竹屑活性炭。采用正交实验法探讨了在低温条件下制备活性炭的优化工艺条件。结果表明，以磷酸和硫酸混合溶液为预处理剂，低温制备竹屑活性炭的优化工艺条件为：硫酸和磷酸质量分数为20％和40％，炭化温度200℃，炭化时

2、间2h，活化温度500oC，活化时间3h。本次试验制备的竹屑活性炭的吸附碘值为597mg／g，活性炭产率为56％。还通过SEM表征制备的活性炭具有孔洞结构，孔径约为0．1m，通过热重试验探讨了磷酸和硫酸混酸处理对竹屑热解特性的影响。结果表明，经混酸处理后，竹屑热解特性降低，固体产物产率升高，进而说明有利于活性炭产率的提高。关键词：磷酸；硫酸；竹屑；活性炭中图分类号：TQ424．1文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005-7854．2015．03．009PREPARATIONOFACTIVATEDCARBONWITHB

3、AMB00CHIPTREATEDBYMIXTUREOFPHOSPH0RICANDSULFURICACIDSWANGWen-juanZHUGuo·-caiZHAOYu—-naLITian-chengrANGCuo·-qing(InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology，TsinghuaUniversity，Beijing102201，China)ABSTRACT：Inthisstudyactivatedcarbonwasproducedfrombamboochippretreatedbythemixt

4、ureofphos·phoricacidandsulfuricacid．ThebamboochipandthepreparedactivatedcarbonwerecharacterizedbySEMandTG．Theresultsshowedthattheoptimalpreparationconditionswere：theacidsolutionforthepretreatmentwithsul—furicacidof20％andphosphoricacidof40％inmass，carbonizationtemperature2

5、00oC，carbonizationtime2h，activationtemperature550℃，activationtime3h．Undertheoptimizedconditions，theiodineadsorptionvalueis597mg／gandtheactivatedcarbonyieldis56％．TheporestructureofthepreparedactivatedcarbonwasexaminedbySEM．Thediameteroftheporesisabout0．1txm．Thereactivityo

6、fthebamboochipandacid—treatedbamboowascharacterizedbyTG．Theresultshowsthattheyieldoftheactivatedcarbonisimprovedafteracidtreatment．KEYWORDS：phosphoricacid；sulfuricacid；bamboochip；activatedcarbon目前，活性炭广泛应用于环保、化工、药品加工、隙结构，作为活性炭原料受到广泛关注、。⋯。我国农军化防护等多个领域，成为国民经济和日常生活不业资源丰富，据不完

7、全统计，我国拥有生物质资源约可或缺的产品。近年来，随着环境问题的凸显和50亿t左右，为我国目前能耗的4倍⋯。利用生物能源危机的加剧，活性炭制备成本不断提高。生质制备活性炭，不仅可以缓解由于活性炭需求急速物质是一种量大面广的可再生能源，由于其良好孔增长造成的成本高昂的问题，而且解决了生物质堆砌及不完全燃烧造成的环保和能源浪费问题，为生收稿日期：2014-05-08物质利用开辟了一条新的途径。作者简介：王文娟，硕士研究生，专业为化学工程与技术。活性炭制备方法包括物理活化法和化学活化法。通讯作者：朱国才。E-mail：zhugc@mail．t

8、singhua．edu．cn王文娟等：酸处理竹屑制备活性炭工艺研究化学活化法常用活化剂有H，PO，ZnC1，KOH等，与的优化工艺条件，并研究了硫酸和磷酸混酸处理对氯化锌法相比，磷酸法制备活性炭，可减轻生产