煤基蜂窝活性炭性能研究

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活性炭具有独特孔隙结构和表面活性官能团,其化学性质稳定、机械强度高、不溶于水及有机溶剂,失效后可再生,在污水处理、烟气脱硫、空气净化、化工分离、催化剂等方面有广泛的应用前景。传统的活性炭有各自缺陷,粉末状运输比较困难,且容易造成粉尘污染,颗粒状流体阻力较大。近年来新型活性炭也在研发当中,而蜂窝活性炭即是其中一种,它最大的优点为流动阻力小。  本课题研究了外加水量、甲基纤维素添加量、煤粉与煤沥青配比等因素对蜂窝活性炭坯体成型的影响,结果发现:外加水量在35%-40%时成型效果最好,此时挤出压力10Mpa;泥料塑性随甲基纤维素添加量增加而越强;本课题还研究了不同干燥方式对蜂窝体保型的影响,结果表明:热风干燥易开裂,自然风干不易开裂但耗时较长,微波干燥了克服上述两种不足,既可防止蜂窝体开裂又可明显缩短干燥时间。  本课题采用微型吸附评价装置分别对三种自制蜂窝活性炭样品性能进行了研究,并对三种样品进行了比表面积、孔径分布以及孔容进行了分析。结果发现:样品B具有较大的首次饱和吸附量、脱附再生饱和吸附量,而样品C具有较强的脱附再生能力。  课题采用Fluent软件,通过比较不同孔道结构蜂窝活性炭的速度均匀性和压降,研究了孔道结构对蜂窝活性炭性能的影响。结果表明,正四边形、正六边形和圆形三种孔道结构在速度均匀性方面的差别不大。其中,圆形孔道结构要略优于正四边形和正六边形孔道结构。压降的变化表明,正四边形孔道结构的压降最小,圆形孔道结构的压降最大。综合考虑速度均匀性和压降,认为正四边形孔道结构蜂窝活性炭性能较佳。
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