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活性炭吸附去除环烷酸

来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2018-09-25

  活性炭吸附去除环烷酸,由木质材料制成的活性炭作为吸附剂来除去航空煤油混合物中的环烷酸。本次制造的活性炭特征具有碳石墨分布的中孔,并且零电荷点等于10.5。对于活性炭去除环烷酸的效率下面我们会使用多种测试方法来进行实验,来证明活性炭材料的适用性和价值。

  原油相对密度高(API<20°),是由高粘度和高酸度的重油组成。由于某些化合物(如环烷酸)的存在,这种高酸度会产生严重的腐蚀性,环烷酸也会在加热下形成不溶性盐和沉积物。当环烷酸存在于航空煤油中会腐蚀喷气发动机,如果排放到自然水中会对自然环境中的水产生污染。

  对环烷酸处理方法中,吸附法已被证明是去除污染物的有效方法,并且存在吸附材料的再生,回收和再循环的可能性。由于吸附法的非破坏性特征,通过吸附除去环烷酸的研究是必要的,如果够达到酸能很好的去除纯化再利用,如果吸附材料便宜就足以证明此方法的经济可行性。在推荐的吸附剂中,活性炭是最常用于去除工业污染物的吸附剂之一。活性炭在工业上通过木质材料,煤质矿物,动物骨头和椰壳等活性炭前体材料氧化热解来生产。活性炭的吸附能力取决于前体材料以及所用的活化和碳化方法,我们通过活性炭的表征来测试是否适合吸附环烷酸。

  通过以下技术表征活性炭:

  1、零点电荷表征:使用在与固体接触之前和之后的水的pH测量来估计活性炭的零电荷点的pH值。在试验中使用总共0.1g活性炭用于25ml pH为2至11的溶液,连续搅拌24小时。溶液的pH用pH计与HCl和NaOH的方法来确定。

  2、纹理表征:活性炭的比表面积需要通过专门的设备中在350±5℃下吸附N 2来测试的。

  3、X射线衍射:使用Cu-Kα辐射源,在30kV的电压和30mA的电流下,在射线衍射仪中表征活性炭。在5°至80°的2θ范围内收集数据,间隔为0.05°,时间为2.0μs。

  4、傅里叶变换红外光谱:使用衰减全反射技术从光谱仪获得吸收光谱。数据收集在4000和400cm -1之间的红外区域,光谱分辨率为2cm -1。

  5、扫描电子显微镜与能量色散X射线光谱:使用能量分散分光光度计连接扫描电子显微镜获得图像。将木炭置于碳带上,随后加入薄金层以进一步改善活性炭样品处理。

  活性炭的表征

  活性炭的pH值的零点电荷等于10.5。在高温下物理活化成的活性炭通常以其基本表面为特征,在活性炭表面上带正电荷的颗粒占优势,有利于环烷酸的吸附。通过N 2吸附/解吸活性炭的结构表征得到的结果是表面积为243.2m 2  g -1,孔体积为0.13cm 3  g -1,孔径为22。本次生产的活性炭的孔径在2-50纳米的范围内,被归类为中孔。活性炭在X射线衍射中,在衍射图中可以注意到与两个晕圈重叠的峰(大约24°和43°),这些峰表明材料中存在结晶颗粒,其由碳化过程中产生的残余物组成。这些位置的晕圈是碳石墨衍射轮廓的特征,并归因于两个平面(002)和(101)处的反射。后者表示100和101平面处的反射重叠。

  由木质材料生产的活性炭是一种介孔吸附剂,具有不均匀的表面,并且在其表面上呈现出大范围的正电荷,这有利于环烷酸的吸附。在研究测试中,获得了活性炭吸附环烷酸的最佳条件,分别是粒度<0.09mm和300r min -1。吸附过程的平衡时间为180分钟。活性炭在航空煤油混合物中对环烷酸的吸附测试得到的效果非常好。值得注意的是,尽管所测试的木质活性炭是由生物质制备的,但它具有吸附和储存环烷酸的能力。

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