固體有機(jī)廢棄物制備活性炭的基礎(chǔ)性研究.pdf

1、資源與環(huán)境是21世紀(jì)的兩大主題，城市垃圾處理是這兩大主題中的重要課題。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人口高度集中，城市垃圾總量的不斷增加。如果能夠?qū)⒊鞘欣D(zhuǎn)化為有效的能源物資，既實(shí)現(xiàn)處理垃圾的目的，又緩解能源消耗緊張的壓力，無論是我國城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)，還是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，都具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。利用熱解技術(shù)將城市固體有機(jī)廢棄物制備成活性炭，具有二次污染小，無害化徹底和資源化程度高的特點(diǎn)，是垃圾資源利用

2、化的重要技術(shù)之一，近年來得到廣大科學(xué)工作者的極大關(guān)注。
　　 活性炭微孔發(fā)達(dá)、比表面積高、吸附能力強(qiáng)，是一種優(yōu)良的吸附材料，廣泛應(yīng)用于化工、環(huán)保、食品與制藥、催化劑載體和電極材料等領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，市場對(duì)活性炭的需求量越來越大。本文采用顆粒粒徑為0.59-0.85mm的聚碳酸酯(PC)為原料，NaOH作為化學(xué)活化劑，在活化溫度為773K和氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下制備活性炭?；罨瘯r(shí)間和NaOH/聚碳酸酯混合比這兩個(gè)工藝參數(shù)通過中

3、心組合設(shè)計(jì)方法設(shè)定。實(shí)驗(yàn)通過ASAP2000分析儀測試不同工藝條件下制備的活性炭在77K下對(duì)N2的吸附等溫線、比表面積、D-R微孔容積等。
　　 結(jié)果表明，不同活化時(shí)間和不同化學(xué)藥品混合比制備的活性炭的N2吸附等溫線屬于Ⅰ型吸附等溫線，而水蒸汽吸附等溫線則屬于Ⅳ型。說明活化時(shí)間和化學(xué)藥品混合比的增加都促進(jìn)了微孔的形成。但化學(xué)藥品混合比過高時(shí)，會(huì)造成微孔孔徑擴(kuò)大至中孔甚至大孔。利用響應(yīng)面法規(guī)劃求解得到比表面積，D-R微孔容積和產(chǎn)率

4、的二次響應(yīng)面近似函數(shù)，并通過此函數(shù)求出NaOH化學(xué)活化聚碳酸酯制備活性炭所得的最大比表面積和D-R微孔容積分別為853.3 m2/g和0.3678 mL/g。同時(shí)也確定了在熱解溫度773K下，獲得最大比表面積和D-R微孔容積對(duì)應(yīng)的活化時(shí)間和NaOH/聚碳酸酯混合比的最優(yōu)水平。另外還得出水蒸汽吸附量Q(0.35-0.10)和Q0.95的二次響應(yīng)面近似函數(shù)，并求出其最優(yōu)值分別為0.2373 kg/kg和0.5577 kg/kg。最后用響應(yīng)表