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用于捕获二氧化碳的 新型低成本活性炭的开发

发布日期: 2017-02-07
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二氧化碳(CO 2)排放到大气中已经成为温度上升的关键因素,zui终导致全球变暖和气候变化。因此,本文致力于研究低成本椰壳活性炭的合成,并测试其在25℃,1Pa下捕获CO 2的能力。利用椰子壳作为活性炭生产的前体在经济层面具有很高的可行性。通过氮物理吸附评估合成的和商业活性炭的孔结构。

此外,通过比较CO2吸附容量,证实可以通过单一活化过程产生更高质量的吸附剂。合成和商业活性炭的zui大吸附容量分别为49.7570.42cm 3 / g。这种无化学过程促进了更小污染的处理途径。

 

由于固体吸附方法所需能量很低,低原料成本和操作成本,以及有限的二次废物产生,是固体吸附处理二氧化碳的独特优势。物理或热活化的常规方法包括两个步骤,即碳化(温度范围为(400-850℃)和活化(温度范围为600-900℃)),然而,该方法的较长时间和高能耗大大降低了此法的适用性。因此,在研究中提出了一步激活过程。验证了这种方法是zui简单,zui便宜的获得碳材料的技术,本工作的总体目标是研究在环境温度和压力下CO2捕获中活化制造活性炭的效率及其物理化学性质。

将生物质原料清洁并在110℃下烘干zui少12小时以除去过量的水分。 将干燥的原料粉碎,使用Fritsch Pulverisette 25/19切粒机研磨成细颗粒,并筛分至250μm的粒度。将生物质材料储存在干燥器中直到进一步使用。 原料的化学组成如表I所示。参考表I,在活性炭生产中需要含有高含量固定碳和低灰分含量的原料。 此外,高挥发性的原料有效的增大活性炭的孔径体积。

在本研究中,将木质纤维素农业残余物或副产物开发为低成本吸附剂是很有意义的,因为其原料丰度,环保性质,可再生性和经济可行性都提供了极大的商业价值。此外,由于克服了胺洗涤过程所引起的问题,固体吸附剂在酸性气体捕获中的适用性是显着的,是目前工业领域中可接受度zui高,zui适用的技术。研究结果证明,从CO2激活过程产生的活性炭具有良好的微孔结构的并能够捕获CO2气体; zui大吸附容量为重量的8%。 此外,实验数据良好拟合Langmuir等温线,更好的验证了实验的回归值统一性。

商业AC

 

二氧化碳(CO 2)排放到大气中已经成为温度上升的关键因素,zui终导致全球变暖和气候变化。因此,本文致力于研究低成本椰壳活性炭的合成,并测试其在25℃,1Pa下捕获CO 2的能力。利用椰子壳作为活性炭生产的前体在经济层面具有很高的可行性。通过氮物理吸附评估合成的和商业活性炭的孔结构。

此外,通过比较CO2吸附容量,证实可以通过单一活化过程产生更高质量的吸附剂。合成和商业活性炭的zui大吸附容量分别为49.7570.42cm 3 / g。这种无化学过程促进了更小污染的处理途径。

 

由于固体吸附方法所需能量很低,低原料成本和操作成本,以及有限的二次废物产生,是固体吸附处理二氧化碳的独特优势。物理或热活化的常规方法包括两个步骤,即碳化(温度范围为(400-850℃)和活化(温度范围为600-900℃)),然而,该方法的较长时间和高能耗大大降低了此法的适用性。因此,在研究中提出了一步激活过程。验证了这种方法是zui简单,zui便宜的获得碳材料的技术,本工作的总体目标是研究在环境温度和压力下CO2捕获中活化制造活性炭的效率及其物理化学性质。

将生物质原料清洁并在110℃下烘干zui少12小时以除去过量的水分。 将干燥的原料粉碎,使用Fritsch Pulverisette 25/19切粒机研磨成细颗粒,并筛分至250μm的粒度。将生物质材料储存在干燥器中直到进一步使用。 原料的化学组成如表I所示。参考表I,在活性炭生产中需要含有高含量固定碳和低灰分含量的原料。 此外,高挥发性的原料有效的增大活性炭的孔径体积。

 

在本研究中,将木质纤维素农业残余物或副产物开发为低成本吸附剂是很有意义的,因为其原料丰度,环保性质,可再生性和经济可行性都提供了极大的商业价值。此外,由于克服了胺洗涤过程所引起的问题,固体吸附剂在酸性气体捕获中的适用性是显着的,是目前工业领域中可接受度zui高,zui适用的技术。研究结果证明,从CO2激活过程产生的活性炭具有良好的微孔结构的并能够捕获CO2气体; zui大吸附容量为重量的8%。 此外,实验数据良好拟合Langmuir等温线,更好的验证了实验的回归值统一性。

 

 



 

 

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