活性炭孔结构对甲苯及丙酮吸附性能的影响
2021-06-16刘元元
煤炭加工与综合利用 2021年5期
关键词:实验
吴 倩,刘元元,程 原,解 炜
(1.煤炭科学技术研究院有限公司 煤化工分院;2.煤炭资源开采与洁净利用国家重点实验室; 3.国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京 100013)
挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCS)影响人体健康和生态环境的有害物质,主要包括烃类、酮类、醛类、醇类、芳烃类、胺类、脂类和有机酸等[1],其常温下蒸发速率快,易挥发。甲苯、丙酮是挥发性有机物(VOCs)中芳烃类、酮类具有代表性的化合物[2-3]。目前,对挥发性有机物(VOCS)的处理方法有很多,主要有燃烧法[4]、冷凝法[5]、吸收法[6]、吸附法[7-8]、生物处理法[9]等,其中吸附法是VOCs净化的主流技术之一。
活性炭因其具有丰富的孔隙结构和巨大的比表面积,吸附能力强且易再生的特点,已在有机废气治理方面发挥越来越重要的作用。一般认为活性炭比表面积越大,其吸附性能越好,但国内外的研究均表明,活性炭比表面积的大小并不是决定其吸附性能的关键因素。汤进华等[10]通过研究四种不同比表面积的活性炭对甲醛的吸附,得出微孔比表面积大小是决定甲醛吸附量的关键因素,其中总比表面积虽然最高,但微孔比表面积却最小的样品对甲醛吸附量最小。刘伟等[3]用四种活性炭在25 ℃温度下进行静态和动态吸附丙酮实验,研究表明活性炭的丙酮饱和吸附量与比表面积、总孔容呈正相关性,孔径1.67~2.22 nm范围内孔容量与丙酮吸附量之间存在较好的线性相关性。Hu等[11]对比研究了比表面积和微孔结构对活性炭吸附甲苯吸附量的影响,表明微孔结构与甲苯吸附量的相关性更大,认为微孔结构在活性炭吸附甲苯的过程中起主导作用。……
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