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文檔簡介
1、目前,天然氣的消費結(jié)構(gòu)已逐漸向多元化和高效利用化轉(zhuǎn)變。吸附天然氣技術(shù)(ANG)是對天然氣實現(xiàn)常溫、中壓吸附存儲的有效方法,該項技術(shù)推廣的核心是天然氣吸附存儲專用吸附劑的研發(fā)。在該類吸附劑中,高比表面積活性炭被認為最具推廣前景和應(yīng)用價值。
本文以核桃殼為原料,采用KOH和K2CO3兩種活化劑分別進行天然氣吸附用高比表面積活性炭的制備,通過實驗確定了最佳制備工藝。對粉末活性炭產(chǎn)品AC-KOH建立了甲烷吸附動力學模型;通過對 AC-
2、KOH成型,研究了其甲烷吸附容量和甲烷單塔吸附性能。
?。?)KOH活化法高比表面積活性炭的制備。通過單因素實驗探討了炭化時間、活化溫度、活化時間、核桃殼與 KOH的質(zhì)量比對活性炭碘吸附值、亞甲基藍吸附值、收率、孔容、孔徑分布的影響;選取活化溫度、活化時間、料堿比進行正交實驗。綜合以上實驗結(jié)果及天然氣吸附專用活性炭的特點,得出KOH活化法最佳制備工藝:核桃殼與KOH按照1:1配比,在350℃下炭化60min,在850℃下活化30
3、min;所得產(chǎn)品AC-KOH的BET比表面積為1798m2/g,Langmuir比表面積為2168m2/g,BET吸附平均孔徑為1.82nm,t-Plot微孔孔容為0.5342cm3/g,微孔孔容占總孔孔容的68%。
?。?)K2CO3活化法高比表面積活性炭的制備。通過單因素實驗探討了炭化時間、活化溫度、活化時間、核桃殼與K2CO3的質(zhì)量比對活性炭碘吸附值、亞甲基藍吸附值、收率、孔容、孔徑分布的影響;選取活化溫度、活化時間、料堿
4、比進行正交實驗。綜合以上實驗結(jié)果及天然氣吸附專用活性炭的特點,得出了K2CO3活化法最佳制備工藝:核桃殼與K2CO3按照2:1配比,在350℃下炭化60min,在850℃下活化90min;所得產(chǎn)品AC-K2CO3的BET比表面積為1674m2/g,Langmuir比表面積為2058m2/g,BET吸附平均孔徑為2.03nm,t-Plot微孔孔容為0.4315cm3/g,微孔孔容占總孔孔容的55%。
?。?)選用Langmuir和
5、Freundlich等溫吸附模型以及一、二級速率方程對AC-KOH的甲烷吸附動力學進行模擬。結(jié)果顯示:Langmuir吸附模型相關(guān)系數(shù)為0.99963,擬合效果最好。
?。?)以羧甲基纖維素(CMC)作為粘結(jié)劑進行活性炭成型,并確定粘結(jié)劑最佳添加百分比為10%,測試了成型后活性炭的甲烷吸附容量,在25℃,3.46MPa時,成型AC-KOH對甲烷體積吸附量為137.8v/v,比未成型前提高了6.0%。
?。?)對AC-KO
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