球形成型活性炭的制备及性能研究

东南大学

硕士学位论文

球形成型活性炭的制备及性能研究

姓名：吴玉玲

申请学位级别：硕士

专业：材料加工工程

指导教师：林萍华

20100118

球形成型活性炭的制备及性能研究

摘要

摘要

目前，活性炭产品主要是粉末活性炭。粉末活性炭堆密度低、不易储放、运输和回收，容易造成粉尘污染。成型活性炭可克服粉末活性炭的以上缺点，并能够通过加工获得需要的外形，比粉末活性炭有着更为广泛的应用领域，已成为国内外研究的热点。本文以木质活性炭粉末为原料，凹凸棒石粘土（凹土）为添加剂，硅溶胶为粘结剂，采用粉体活性炭粘结成型法，制备了球形成型活性炭材料，对球形成型活性炭的制备工艺、抗压强度和亚甲基蓝的吸附特性进行了研究，并初步探索了球形成型活性炭的包膜工艺。

凹土含量、硅溶胶加入量、焙烧温度和焙烧时间为影响球形成型活性炭性能的主要因素。凹土能有效提高球形成型活性炭的成型能力，随凹土含量的增加，其干强度有一定提高，湿态强度无明显改善，但对亚甲基蓝的去除率会降低；随着硅溶胶含量的增加，球形成型活性炭干、湿强度都增加，对亚甲基蓝的去除率也降低。活性炭与凹土质量比为７：３，硅溶胶溶液加入量为３５％，在３８０℃温度下焙烧６０ｍｉｎ制备的球形成型活性炭，具有较优异的综合性能。

环境温度、溶液的酸碱性和水中的阳离子，均对球形成型活性炭的亚甲基蓝吸附有影响。研究结果表明，在室温范围内，溶液温度升高，ｐＨ值的增加有利于亚甲基蓝吸附；钙离子对吸附的影响大于钠离子，但总体看，阳离子的存在对亚甲基蓝的吸附影响不显著。随再生次数的增加，球形成型活性炭对亚甲基蓝溶液的去除率逐渐降低，无论是一次再生还是二次再生，３８０。Ｃ热处理颗粒的去除率均高于８０℃热处理颗粒的去除率。

探索了球形成型活性炭的包膜处理工艺，采用球形坯料一直接包膜一焙烧工艺制得的膜层较为均匀光滑，没有结块、大块脱落等现象。膜层材料中添加偏硅酸钠和氧化锌，可有效提高膜层的结合强度。包膜处理对球形成型活性炭的强度和亚甲基蓝去除率无明显影响。关键词：球形成型活性炭，硅溶胶，凹土，抗压强度，吸附性能，包膜

球形成型活性炭的制备及性能研究

Ａｂｓｔｒａｃｔ

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