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文檔簡介
1、汽油是一種揮發(fā)性強的輕質(zhì)油品,在運輸、使用過程中易蒸發(fā)污染大氣。目前,國內(nèi)外對汽油蒸發(fā)排放的控制主要采用以活性炭為吸附劑的炭罐,用來吸附引擎停止工作時未燃盡而逸出的汽油蒸氣,引擎再次起動時通過空氣吹掃將活性炭中吸附的汽油解吸出來,一同進入氣缸燃燒。我國已經(jīng)是世界第一大汽車生產(chǎn)國和消費國,每年需要大量的特種活性炭制造炭罐,所以研究高效汽油蒸氣吸附的活性炭具有重要意義。
本文通過對原料配比、炭化溫度、炭化升溫速率、活化溫度、燒失率
2、等工藝參數(shù)的研究,以強度和丁烷工作容量為指標(biāo),確定了最佳制備工藝條件,并研究了活性炭的丁烷吸附性能與孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系,確定了適合正丁烷吸附的最佳孔徑范圍。此外,本文還研究了碘值、亞甲基藍值、焦糖脫色率與丁烷吸附性能的關(guān)系。最后,通過對活性炭吸附正丁烷進行動力學(xué)分析,確定出合適的動力學(xué)方程,為活性炭在汽油吸附領(lǐng)域的應(yīng)用提供一定的理論指導(dǎo)。
實驗條件下,最佳參數(shù)及工藝條件為:煤種配比(大同:山東)為9:1,炭化溫度為650℃,炭化升
3、溫速率為12℃/min,活化溫度為960℃,燒失率為85%。在此條件下制得強度為92.0%,表觀密度為0.296,丁烷工作容量為11.70g/100mL,比表面積1494m2/g,總孔容1.11cm3/g的活性炭。
燒失率對活性炭的強度和丁烷吸附性能有顯著影響,燒失率越高,活性炭的強度越低,但丁烷吸附性能越好??刂茻试?0%-85%之間有助于在保證活性炭強度的同時提高丁烷吸附性能。較高的炭化溫度得到的炭化料活化后孔隙較發(fā)達
4、,有利于活性炭的丁烷吸附性能的提高。較慢的炭化升溫速率會減少生成膠質(zhì)體的數(shù)量,活性炭的孔隙較發(fā)達,丁烷的吸附性能較好,但是煤粉顆粒無法充分黏結(jié),從而強度較低?;罨瘻囟葘钚蕴啃阅苡绊懖淮螅^高的活化溫度能縮短生產(chǎn)周期。
對活性炭丁烷吸附性能和孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系進行分析,結(jié)果表明,總孔容和平均孔徑的增大有利于丁烷工作容量的提高??讖椒秶?.42-4.82nm之間的孔容有利于活性炭丁烷工作容量的提高,而0.79-1.10nm之間的孔容
5、會導(dǎo)致活性炭丁烷持附性的增大。
對活性炭常規(guī)指標(biāo)和丁烷吸附性能指標(biāo)的分析,發(fā)現(xiàn)活性炭的丁烷吸附性能與焦糖脫色率和亞甲基藍值的線性關(guān)系較好,與碘值沒有線性關(guān)系。并且,焦糖脫色率在60%以上,亞甲基藍值在320mg/g以上的活性炭的丁烷工作容量較高,高于10g/100mL。
對活性炭進行丁烷吸附動力學(xué)試驗,結(jié)果表明:溫度主要影響丁烷飽和吸附量,溫度越低,飽和吸附量越高;丁烷氣體的流量主要影響達到吸附平衡所需的時間,丁烷氣
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