煤基含硫活性炭的制备及其CO2吸附性能*
2020-07-13王慧琴袁琴琴赵雪霞
煤炭转化 2020年4期
关键词:分析
郭 超 王慧琴 袁琴琴 邱 丽 赵雪霞
(1.太原理工大学化学化工学院,030024 太原;2.太原理工大学继续教育学院,030024 太原)
0 引 言
近年来,CO2的排放引起诸多环境问题,捕集与封存CO2被认为是经济环保、切实可行的途径[1]。常用的CO2吸附材料有活性炭、金属氧化物和沸石分子筛等[2]。活性炭以其发达的孔道结构、表面易改性、来源广泛、绿色环保的特点广泛应用于吸附等领域中[3-4]。通过调控孔结构和掺杂杂原子(硫和氮等),提高了CO2的吸附选择性[5-6]。目前活性炭中掺杂杂原子的方式主要有两种:一种是通过活性炭和杂原子制备复合材料,另一种是对含杂原子进行碳化处理。后者被认为是更经济、更简便的制备方式。
以煤为原料制备的活性炭具有优良特性且成本低廉,但煤炭中硫的存在给煤正常使用带来较大影响。因此,研究硫的形态以及如何利用煤中的硫具有深远意义。高温热解制备活性炭会脱除大部分的硫,其中主要脱除的是有机硫和黄铁矿硫[7-8],这为研究硫的形态提供了一定的理论依据。因此,为了研究硫的形态并且能够大批量生产活性炭,直接采用高硫煤为原料进行碳化处理的方法制得活性炭,为高硫煤的高效利用提供新的途径[9-10]。考虑到制备的煤基活性炭存在性能单一的缺点[11-13],为进一步提升煤基含硫活性炭的吸附性能,选取混合均匀的微孔高硫无烟煤和中孔褐煤为原料制备活性炭,提升了产品的吸附性能,从而可以实现高硫煤中硫的高附加值利用[14]。……
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