生物質(zhì)原料制備改性活性炭及脫硫性能研究.pdf

1、近年來(lái)，活性炭作為吸附劑以其生產(chǎn)成本低、吸附量大等優(yōu)點(diǎn)在油品脫硫方面受到廣泛關(guān)注。但傳統(tǒng)的活性炭生產(chǎn)方法主要以煤炭和木材為原料，隨著自然資源的日漸枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，亟需尋找新的廉價(jià)可再生資源作為生產(chǎn)活性炭的替代原料。生物質(zhì)作為廉價(jià)可再生資源受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。國(guó)內(nèi)外有許多采用椰棗核、玉米芯、椰殼、杏仁殼、花生殼、油棕殼、榴蓮皮、竹子等作為原材料制備活性炭的文獻(xiàn)報(bào)道。糠醛渣是農(nóng)副產(chǎn)品中的多聚戊糖水解制糠醛過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物

2、。我國(guó)每年糠醛渣排放量達(dá)到660～825萬(wàn)噸，糠醛渣含有豐富的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素及多聚戊糖等含C化學(xué)成分，C元素的含量近50％，是一種優(yōu)良活性炭的制備原料，具有極其良好的再利用價(jià)值。
　　本文以糠醛渣為原料制備活性炭并進(jìn)行了改性及脫硫性能的研究。首先，通過(guò)熱重分析糠醛渣的熱解特性，并通過(guò)與傅里葉紅外的聯(lián)用研究了糠醛渣熱解過(guò)程中熱解氣的成分及其變化，分析了熱解過(guò)程及其機(jī)理，綜合考慮下最終選擇的炭化溫度為450℃。
　　其

3、次以糠醛渣為原料，KOH為活化劑，采用兩步活化法制備了活性炭。考察了活化溫度、活化時(shí)間、堿炭比和浸漬時(shí)間對(duì)活性炭孔結(jié)構(gòu)及吸附性能的影響，采用低溫N2吸附，BET、BJH及DFT理論對(duì)活性炭孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析，利用傅里葉變換紅外-拉曼光譜儀(FT-IR)檢測(cè)其表面官能團(tuán)，掃描電鏡(SEM)觀察表觀形貌，X射線衍射儀(XRD)進(jìn)行晶型分析。得出了制備活性炭的最佳工藝條件:活化溫度為800℃、活化時(shí)間為3.0小時(shí)、堿炭比為3∶1、浸漬時(shí)間為

4、12小時(shí)。所制備的糠醛渣活性炭吸附孔容為0.8825cm3/g，DFT總比表面積為3290.5m2/g，吸附孔徑分布集中，其碘吸附值和亞甲基藍(lán)吸附值分別為2107.32mg/g和39.67mL/0.1g活性炭。
　　最后選取了KOH活性炭、H3PO4活性炭、ZnCl2活性炭及福建某商品活性炭作為吸附劑進(jìn)行了柴油脫除苯并噻吩的研究。首先對(duì)四種活性炭進(jìn)行了孔結(jié)構(gòu)分析及Boehm滴定，分析了活性炭的孔徑分布及表面酸性基團(tuán)含量，并探討了兩