论文部分内容阅读
以苯酚和甲醛为原料，采用悬浮聚合法合成球径在毫米级别的酚醛树脂球。考察了醛酚比（F:P）、分散剂（PVA）用量、固化剂（HMTA）用量和搅拌速度4种影响因素对球体球径和球形度的影响。研究结果表明：最佳工艺条件为醛酚比0.90，PVA添加量8%，HMTA添加量10%，搅拌速度300r/min，此时制得的酚醛树脂球平均球径达1.04mm，平均球形度达0.97。工业分析表明其不含灰分，元素分析表明碳含量为74.27%，热重分析表明800℃炭化得率达62%，证明了自制的酚醛树脂球是良好的活性炭前驱体。酚醛树脂球在180℃下预氧化2h变成不融不熔的树脂球，后在升温速率15℃/min，炭化温度600℃，炭化时间1h的最佳炭化工艺下制得炭化料。经过预处理的炭化料颗粒分散，球形度良好，最终炭化得率达59.44%。KOH为活化剂，可制备高比表面积活性炭及高微孔率活性炭，制备的活性炭吸附性能优异，但由于KOH的强刻蚀作用，酚醛树脂球不能保持球形，且制备的活性炭产品中含有灰分。以单因素试验考察了炭化料粒径、碱炭比、活化温度、活化时间4个因素对酚醛树脂基活性炭碘吸附值、亚蓝吸附值和得率的影响。最佳工艺条件为：粒径＜0.4mm，碱炭比4:1，活化温度800℃，活化时间1.5h。在此条件下，产品碘吸附值、亚蓝吸附值分别2352mg·g-1、27mL/0.1g，BET比表面积为2863m2g-1。以水蒸气作为活化剂，不仅所得活性炭性能良好，能保持炭球的球体形状，且制备的活性炭产品不含灰分。单因素考察了水蒸气活化试验中炭化料粒径、活化温度、活化时间、水蒸气流量四个因素对活性炭产品性能的影响，研究表明最佳工艺条件为：炭化料粒径0.81.2mm，活化温度850℃，活化时间1.5h，水蒸气流量1.5mL/min，该条件下球形活性炭产品碘吸附值为1026mg/g，亚甲基蓝吸附值为12mL/0.1g，BET比表面积为1211m2g-1。