活性炭吸附低浓度甲烷研究.pdf 全文免费在线阅读

  本文关键词：活性炭吸附低浓度甲烷的研究，由笔耕文化传播整理发布。

文档介绍：
大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:作者签名:大连理工大学硕士学位论文摘要煤矿乏风含有一定浓度的甲烷,低浓度甲烷的浓缩与分离可以提高煤矿乏风的利用率,从而减少资源的浪费,并能减轻温室效应。本论文为了寻求具有高吸附量的吸附剂,首先对不同种类的吸附剂进行筛选,结果发现活性炭类吸附剂对甲烷有较好的吸附性能。以吸附性能较好的椰壳活性炭为吸附剂,考察了原料气流速及吸附剂粒度对甲烷吸附性能的影响。结果发现甲烷的穿透时间随原料气流速的减小而延长;甲烷的穿透吸附量随吸附剂颗粒粒度的减小而有所增加,但饱和吸附量无明显变化。然后对椰壳活性炭进行了高温热处理、氨水处理及金属改性处理,发现热处理及氨水处理均不能提高甲烷的吸附性能,金属改性对甲烷吸附性能的影响视金属种类而定。考察了石油焦预处理及活化条件对制得活性炭甲烷吸附性能的影响。首先用氧化剂对盘锦石油焦进行预处理,然后以KOH为活化剂对其进行活化,进而制备出了具有较高比表面积的活性炭。考察了氧化剂种类、液固比、改性温度及改性时间对制得活性炭比表面积的影响,以及改性时间、液固比对活性炭甲烷吸附性能的影响。结果表明:在四种因素中,对活性炭的比表面积影响大小的顺序为:改性时间>液固比>改性温度>氧化剂种类;高比表面积活性炭的最佳制备条件是:H202为氧化剂,液固比为30mL/g,改性时间为6h,改性温度为60℃;双氧水改性石油焦可以改变石油焦的表面性质,使活化过程更易进行,使活性炭的甲烷吸附性能提高36%左右。另外,考察了石油焦粒度及气体流速对甲烷吸附性能的影响,发现活化过程中气体流速的变化会降低活性炭的比表面积,甲烷的吸附量也有下降的趋势;原料粒度过细会使活性炭孑L道结构更发达,孔径变大,对甲烷的吸附力变弱,不利于甲烷的吸附。对粉末状石油焦基活性炭进行成型,结果表明:羧***纤维素钠(CMC)含量为10wt%时,成型活性炭的压碎强度较好,且甲烷吸附量无明显降低。当粘结剂的含量增至20wt%时,活性炭压碎强度虽有增加,但对甲烷的吸附量明显降低。对添加10wt%CMC成型的石油焦基活性炭进行再生性能考察,使用5次,吸附量虽稍有下降,但稳定性较好。关键词:氧化剂;活性炭;成型;甲烷;吸附活性炭吸附低浓度甲烷的研究ResearchofAdsorbingLowConcentrationMethanewithActivatedcarbonAbstractTheconcentrationandseparationof10WconcentrationCHdcouldimprovetheutilizationofventilationairmethane,decreasethewasteofresourceandthegreenhouseeffect.WeinvestigatedCH4adsorptionperformanceonvariousadsorbents,whereinactivatedcarbonhadabetterCH4adsorptionperformance.Theeffectofvelocityoffeedgas,theparticlesizeandpretreatmentconditionsofactivatedcarbononmethaneadsorptionperformancewereinvestigatedbyusingcoconutbasedactivatedcarbon.TheresultshowedthatthebreakthroughtimerisewiththedecreasingofvelocityandparticlesizewhichhavenoobviouslyinfluenceonthesaturationadsorptioncapacityofCH4.AdsorptionperformanceofCHdcouldnotbeenhancedbypretreatedwithhightemperatureandamnionovercoconutbasedactivatedcarbon.andtheinfluenceofmetalionsdependedonthevarietyofmetal.High.surface.areaactivatedcarbon(HSAAC)waspreparedbythepetroleumcokewhichpre.oxidizedandthenactivatedwithKOH.Theinfluencesofoxidant,liquid-solidratio,modificationtemperatureandtimeonthesurfaceareaofHSAACwereinvestigated.Theresultrevealedthatoptimumconditionstogethighsurfaceareaare:H202isoxidant,liquid—solidratio.modificationtimeandthetemperatureis30mL/g,6h,60℃,respectively.HSAACpretreatedbyH202solutionscouldraiseabout36%ofCH4adsorptioncapacitybecauseofitseasieractivationprocess.Theinfluencesofpetroleumcokeparticlesizeandactivationgasvelocityonmethaneadsorptionperformancewerefurtherinvestigated.Thesurfaceareaofactivatedcarbonandthemethaneadsorptioncapacitydecreasedwiththeincreasingofgasvelocity.Themethaneadsorptionperformancecouldnotbeenhancedbydecreasingparticlesizeofpetroleumcokewhichmayresultedinmoredevelopedporestructure.TheresearchofextrusionmoldingofpowerHSAACbyusingsodiumcarboxymethylcellulose(CMC)wasmadetotestcrushingstrengthandCH4adsorptionperformance.ontentis20wt%,crushingstrengthwasb

1

  本文关键词：活性炭吸附低浓度甲烷的研究，由笔耕文化传播整理发布。