微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能_刘洋
活性炭吸附和脱附原理
活性炭吸附和脱附原理活性炭吸附原理1、依靠自身独特的孔隙结构活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。
活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔，1克活性炭材料中微孔，将其展开后表面积可高达800－1500平方米，特殊用途的更高。
也就是说，在一个米粒大小的活性炭颗粒中，微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。
正是这些高度发达，如人体毛细血管般的孔隙结构，使活性炭拥有了优良的吸附性能。
、2、分子之间相互吸附的作用力也叫“凡德瓦引力”。
虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。
由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。
活性炭脱附的几种方法（1）升温脱附。
物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。
微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。
在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。
（2）减压脱附。
物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。
此法常常用于气体脱附。
（3）冲洗脱附。
用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。
采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。
（4）置换脱附。
置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。
其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。
例如，活性炭对Ca2+、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。
活性炭纤维吸附去除甲苯综合性实验
活性炭纤维吸附去除甲苯综合性实验银玉容;施召才【摘要】选用市售的2种活性炭纤维样品作为吸附剂,在模拟甲苯废气环境中进行了甲苯吸附实验.结果表明：4．9988 g活性炭纤维1＃在甲苯的进气质量浓度为6079 mg/m3时,吸附达到平衡的时间为40 min,甲苯吸附容量为41．85 mg/g；1．7035 g活性炭纤维2＃在甲苯的进气质量浓度为2718 mg/m3时,吸附达到平衡的时间为20 min,甲苯吸附容量为30．90 mg/g.该实验涉及到实验装置的调校、气相色谱仪的使用和表面吸附理论,而且针对生活中的环境问题,能激发学生的实验兴趣,可作为环境类专业的综合实验,巩固学生的理论知识,培养学生的实践能力和创新能力.%Two kinds of activated carbon fiber bought from market were used as adsorptive.The toluene adsorption experiments were carried out in the environment of simulating toluene.The result showed that equilibrium adsorption was established within 40 min,the adsorption capacity reached 41.85mg/g when the initial toluene concentration was 6079mg/m3 and the weight of activated carbon fiber 1# was 4.9988g.For activated carbon fiber 2#,equilibrium adsorption time was 20min,and the adsorption capacity was 30.90mg/g, when the initial toluene concentration was 2718mg/m3 andthe weight of activated carbon fiber was 1.7035g. This experiment involves equipment adj usting,gas chromatograph using and theories of surface adsorption,and aiming at environmental problem in life,it can be used as a comprehensive experiment for students being in environment major,which is beneficial to strengthen students ’ theoretical knowledge and imp rove their practical and innovative ability.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2016(033)006【总页数】4页(P28-30,37)【关键词】综合性实验;活性炭纤维;吸附甲苯【作者】银玉容;施召才【作者单位】华南理工大学环境与能源学院，广东广州 510006;华南理工大学环境与能源学院，广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】X511;G642.0实验教学是培养学生实践创新能力的重要途径。
《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》
《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》篇一一、引言随着工业化和能源消费的快速增长，碳捕获和碳氢气体分离已成为环境治理和工业过程的关键技术。
其中，活性炭因具有高度发达的孔结构和较大的比表面积，在气体吸附和分离领域显示出显著的应用潜力。
CO2和CH4是重要的工业排放和天然能源资源中的气体分子，研究活性炭的孔结构对其吸附分离性能的影响具有重要的现实意义。
本文将围绕这一主题展开论述，通过分析不同孔径活性炭的吸附特性和吸附机制，探讨其在实际应用中的潜在价值。
二、活性炭孔结构概述活性炭的孔结构主要由微孔、中孔和大孔组成。
这些孔径的大小和分布对活性炭的吸附性能起着决定性作用。
微孔主要影响分子尺度的吸附过程，中孔和大孔则影响传质速率和吸附容量。
CO2和CH4分子尺寸的差异使得它们在活性炭上的吸附行为有所不同。
三、CO2在活性炭上的吸附机制CO2分子具有较高的四极矩和极化性，使其在活性炭上的吸附主要通过物理吸附和化学吸附两种机制。
活性炭的微孔和中孔提供了丰富的吸附位点，使得CO2分子能够在这些位点上形成偶极-偶极相互作用。
此外，对于具有更强碱性表面的活性炭，还可以发生碱性表面的CO2化学吸附。
因此，合理的孔结构能有效地增强CO2的吸附能力。
四、CH4在活性炭上的吸附机制与CO2相比，CH4分子的极化性较低，因此其吸附主要依赖于物理吸附机制。
CH4分子在活性炭上的吸附主要发生在微孔中，其吸附能力受微孔体积和孔径分布的影响较大。
对于大孔和中孔来说，它们虽然有助于提高传质速率，但对CH4的吸附容量影响较小。
五、活性炭孔结构对CO2/CH4吸附分离性能的影响活性炭的孔结构对CO2/CH4吸附分离性能具有显著影响。
一方面，合理的微孔和中孔比例可以同时增强CO2的吸附能力和CH4的传质速率；另一方面，通过调整活性炭的表面化学性质，可以增强其与CO2之间的化学相互作用，从而提高CO2的选择性吸附。
此外，大孔的存在有助于提高气体在活性炭内的扩散速率，从而缩短传质路径和提高整体吸附效率。
活性炭吸脱附系统中脱附温度影响因素及脱附效果解析
VOCs治理：活性炭吸脱附系统中脱附温度影响因素及脱附效果解析活性炭吸附滞留时间：0.5~0.8s由上表可以看出：因此得出，对于难以脱附的物质进行脱附时，并不是温度越高，脱附越彻底，过高的脱附温度反而使其脱附效率下降。
如遇此类问题时，应通过实验，慎重选择适当的脱附温度，以取得最佳的脱附效率。
活性炭脱附VOCs效果分析（1）脱附温度与饱和蒸气压的关系。
从脱附原理上讲，吸附质从吸附剂表面脱附的根本原因是，吸附质分子必须克服吸附剂表面对它的引力，增大它脱离表面的推动力。
也就是说，要想使吸附质分子从吸附剂表面脱附下来，就必须给它能量或推动力，使其能够从吸附剂表面“蒸发”到吸附剂孔道中，从而进入气相主体。
而在通常采用的脱附方法中，加热脱附是给其提供能量，以增加分子的动能；吹扫脱附和降压（真空）脱附，都是为了降低吸附剂孔道中废气分子的分压，也就是蒸气压，给废气造成一个浓度差，从而给废气分子由吸附剂表面向气相转移提供一个推动力，这个推动力越大，废气分子的脱附速度就越快。
所以，从这个理论出发就不难理解，吸附质的脱附温度是与其饱和蒸气压直接相关的，而与它的沸点无关。
（2）一些饱和蒸气压较低的物质在脱附时，温度过高反而会使脱附率下降。
从吸附的分类上说，可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附，所形成的键能只在范德华力的范围，即最大只有80kJ/kmol左右，而化学吸附的吸附键力可达到400kJ/kmol以上。
在物质的吸附上，往往存在一种现象：当温度低时是物理吸附，如果温度升高，则可能转变为化学吸附。
也就是说，当脱附温度过高时，使本来存在的物理吸附状态可能转化成化学吸附状态，使得吸附键的键能大大增加，因而反而不易脱附下来。
这就是为什么温度过高，反而使物质脱附率下降的原因。
当然，要想彻底搞清这个问题，只能对两种状态的吸附键的键能进行测定。
但目前对吸附键键能的测定还较困难，虽然有人采用同步辐射光电离的方法，能够测定一些物质的化学键的键能，但采用此法能不能很好地测定吸附键的键能，目前还未见报道。
微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能
中煤 气脱 萘 生产 的应 用提 供参 考ｎ 侧．
１ 实验 部 分
１ ． １ 原 料 及 化 学 试 剂
实 验选 用 两种 市 售 比表 面 积相 近 ， 但微孑 Ｌ 面积 和 比孔容参数 不 同的典 型煤基活性 炭 ＡＣ － １和 ＡＣ － ２ ．
曲线 ． 活性 炭 吸附 芳 烃有 机 物 方 面 的研 究 工作 大都
集 中在 液性炭 吸 附 有 机 硫 化 物 的 性 能 进 行 了研 究 ， 易 斌 等＿ １ 采 用活性 炭 对有 机废 水 中盐类 及芳 烃化 合物 的吸 附性能 进行 了研 究． 以煤 气 脱 萘 为背 景 的活 性
材 轧 制工 艺Ｉ ３ ］ ， 但 焦 炉煤 气 中含 有 萘及 焦油 雾 等 多 环 芳烃 化合 物 ， 不仅 容 易 堵 塞 制 氢 工 艺 中 煤气 压 缩
系统管 路 ， 而且 影 响后续 轧钢 工艺 的应 用 ｌ ＿ ５ ＿ ６ ＿ ． 为此 ，
炭 吸 附气 相 对 二 甲苯 性 能方 面 的 研 究 工 作 鲜 有 报 道． 本 实验 以对 二 甲苯作 为模 拟化 合物 ， 进行 两种 典 型 活性 炭 的吸 附及 脱 附性 能研 究 ， 提 出 了有 效 评 价
国内外 学者 已经 作 了很 多研究 ． Ｓ ＯＮＧ ｅ ｔ ａ ｌ ＿ ７ 用 不
同孔径 的活 性炭 纤维 对 甲苯及 二 甲苯 吸附 性能进 行 研究， 表 明用孔径为 １ ． ５ ｎ ｍ 的活 性 炭 纤 维 比 ０ ． ９
Ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ
ｗ（ Ａｄ ） ／ ％ ｗ（ Ｖｄ ｆ ） ／
活性炭的孔径分布对CH4和CO2的吸附性能的影响
活性炭的孔径分布对CH4和CO2的吸附性能的影响杨皓;龚茂初;陈耀强【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2011(27)6【摘要】采用不同炭化温度和活化温度.以椰壳作为前驱体制备了系列结构性能相同,表面吸附基团相似,不同孔结构的活性炭.分别采用密度函数理论(DFT)吸附法和BJH估算了系列活性炭的孔径分布.结果表明,随炭化温度和活化温度的升高系列活性炭中微孔量先增加后减少.当炭化温度为700℃,活化温度为800℃时,制备的活性炭微孔量达到最大.随炭化温度和活化温度的升高,系列活性炭的中孔依次增加.考查了CH4,CO2,在系列活性炭上的吸附性能.结果表明该系列活性炭对CO2有很强的吸附能力,在常温常压下对CO2的吸附量均高于1.0 mm ol·g-1;系列活性炭对CH4的吸附能力有较大的差异,在对CO2具有最大吸附量的活性炭上对CH4具有最小的吸附量.采用变压吸附法测试了该系列活性炭在25℃时对nCH4:nCO2=9:1的混合气体的分离性能.结果表明炭化温度为700℃,活化温度为800℃时制备的活性炭对CH4-CO2混合气具有最好的分离效果,是变压吸附分离CH,CO2混合气的优异吸附剂.%A series of activated carbons were prepared using coconut-shells as carbon precursor with different carbonization and activation temperatures. The activated carbons have almost the same structure properties and no adsorbed organic groups on the surface. The density functional theory (DFT) and BJH methods were used to estimate the pore size distribution of the activated carbons. The results reveal that the content of the micro-pores increase and then decrease with increase intemperature, and the content reaches to the maximum when the carbonization temperature is up to 700 ℃ and ac tivation temperature elevates to 800 ℃. The mesopores increase with the increase of the temperature. The adsorption capacities of CH4, CO2 were tested at room temperature. The results suggest that the activated carbons have high adsorption capacity, more t han 1.0 mmol· g-1, however, that of CH4 differs a lot. The activated carbons were applied to adsorption separation ofGH4/CO2 mixed gas with molar ratio of 9 by pressure swing adsorption technology. The results show that the activated carbons have excellent property of adsorption separation of CH4/CO2 mixed gas at room temperature, especially for AC-2 carbonized at 700 ℃ activated at 800 ℃.【总页数】6页(P1053-1058)【作者】杨皓;龚茂初;陈耀强【作者单位】四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室,成都,610064;四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室,成都,610064;四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室,成都,610064【正文语种】中文【中图分类】O613.71;O647.31+3【相关文献】1.孔结构对活性炭吸附CH4和CO2的影响 [J], 苏伟;周理;周亚平;孙艳2.活性炭孔径分布与CO2吸附量关系的研究 [J], 蔚德磊;张双全;王壬峰;王存亮;李启华3.不同结构活性炭对CO2、CH4、N2及O2的吸附分离性能 [J], 王玉新;苏伟;周亚平4.不同活化剂活化木质素基活性炭选择吸附分离CH4/CO2的性能比较 [J], 林芳5.椰壳基活性炭改性及其对CH4/CO2的吸附性能研究 [J], 梁江朋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》
《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》篇一一、引言随着工业化的快速发展，温室气体的排放问题日益严重，其中CO2和CH4是主要的温室气体之一。
为了有效控制温室气体的排放，研究并优化气体的吸附分离技术成为了一个重要的研究方向。
活性炭因其高比表面积、丰富的孔结构和良好的吸附性能，在气体吸附分离领域中发挥着重要作用。
本文着重探讨了活性炭的孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响。
二、活性炭孔结构简介活性炭的孔结构是决定其吸附性能的关键因素之一。
其孔隙按照大小可大致分为微孔（小于2nm）、中孔（2nm-50nm）和大孔（大于50nm）。
这些不同尺寸的孔对气体的吸附分离具有显著影响。
三、CO2的吸附分离与活性炭孔结构的关系1. 微孔结构对CO2的吸附影响：由于CO2分子尺寸较小，微孔结构提供了大量的吸附位点，有利于CO2的物理吸附。
同时，微孔的尺寸与CO2分子尺寸相近，有利于CO2分子的扩散和吸附。
2. 中孔和大孔结构的作用：中孔和大孔为气体分子提供了通道和扩散空间，能够促进气体在活性炭内部的传输，提高吸附速率和效率。
同时，中孔和大孔也提供了一部分有效的吸附位点，特别是与CO2之间的范德华力相对较强。
四、CH4的吸附分离与活性炭孔结构的关系相较于CO2，CH4的分子尺寸较大，因此在微孔中的吸附量相对较少。
然而，中孔和大孔为CH4提供了更多的扩散空间和吸附位点。
此外，由于CH4是惰性气体，与活性炭之间的范德华力较弱，因此对孔结构的尺寸和形状较为敏感。
五、活性炭孔结构对CO2/CH4分离性能的影响1. 优先吸附效应：由于CO2分子尺寸小且与活性炭之间的相互作用力强于CH4，因此活性炭优先吸附CO2分子，使得两者能够达到有效的分离效果。
同时，良好的孔结构和适中的比表面积能显著提高CO2/CH4的选择性吸附。
2. 动力学扩散影响：合理的中孔和大孔结构有利于气体的扩散和传输，从而提高整体的气体分离效率。
六、结论活性炭的孔结构对CO2和CH4的吸附分离性能具有显著影响。
活性炭对VOCs回收的几种脱附方式和效果对比
活性炭对VOCs回收的几种脱附方式和效果对比众所周知，活性炭的微孔结构发达，在加热、酸、碱和普通氧化剂条件下性质稳定，具有独特的吸附低浓度挥发性有机化合物优势。
理论上，提高吸附剂的温度可以实现吸附质的脱附，因此采用加热活性炭的方法可以实现吸附质的脱附，即热脱附。
通过长期的研究和开发，根据不同的加热介质和方式，热脱附已经发展成为热空气、热惰性气体、过热水蒸气、微波加热以及电加热等多种热脱附方法，并成为目前活性炭脱附的主要工业方法。
由于VOCs 具有较高的挥发性，因此热脱附适合于活性炭中VOCs的脱附。
尽管热脱附方式较容易在工业上应用，但不同的热脱附方法都存在一些不同的缺点，如热空气和惰性气体加热时容易引起吸附质的裂解甚至焦化、过热水蒸气加热时严重影响活性炭的重复利用、微波加热存在加热深度不够等问题。
除高温脱附外，降压脱附即真空脱附是另一种方式。
目前真空脱附主要应用于活性炭的真空变压吸附技术中，由于真空变压吸附技术使用的加热介质少，大大提高了回收物质的纯度。
如下表为真空脱附、氮气吹扫和空气吹扫3 种方式在不同温度下脱附苯、正丁烷和乙醇的脱附率对比。
如下可看出，不管是极性弱的芳香烃苯、正丁烷还是极性较高的乙醇，在30-50℃脱附温度范围内，活性炭真空热脱附的脱附率都明显高于热氮气或空气吹扫脱附方式，而空气和氮气吹扫的热脱附率差别不大；或者说，真空脱附可以降低脱附温度。
同时，乙醇的真空热脱附和气体吹扫热脱附之间的脱附率的差异比苯和正丁烷的要高得多，这表明极性较大的醇类分子采用真空脱附更加有效。
因此，煤化工中的甲醇被活性炭吸附后，采用真空脱附方式能有更高的脱附率。
目前学术界认可弱极性有机蒸气分子在活性炭上的吸附主要是物理吸附，具有相同化学结构的VOCs蒸气的沸点越高，脱附就越难。
活性炭与有机蒸气分子之间的相互作用力取决于活性炭的孔隙结构和表面化学性质，极性较强的VOCs吸附质容易在活性炭上脱附。
因此，在甲醇储罐或装卸台VOCs冷凝吸附工艺中，-85℃三级冷凝完毕后，后端的吸脱附中的脱附部分采用真空脱附效果更佳。
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２ 结果与讨论
２． １ 活性炭吸附四氯化碳和对二甲苯及萘的性能 为研究活性炭孔隙结构对不同有机芳烃化合物 的吸附性能 ， 实验用 两 种 比 表 面 积 和 孔 径 分 布 相 近 的活性炭 Ａ 其中 微 孔 面 积 和 微 孔 容 有 Ｃ １和 Ａ Ｃ ２， － － 较大差异 ， 其孔隙结构参数见表 ２．
［ ］ 国内外学者已经作了很多研究 ． Ｓ ＯＮＧ ｅ ｔ ａ ｌ７－９ 用不
１ 实验部分
１． １ 原料及化学试剂 实验选用两种市 售 比 表 面 积 相 近 ， 但微孔面积 和比孔容参数不同的典型煤基活性炭 Ａ Ｃ １和 Ａ Ｃ ２ ． － － 两种活性炭的工业分析及粒径和长度指标见表 １．
／ 的工业应用技术参数进行 ， 实验采用 ５ 实 ５． ６ｍ Ｌ ｓ ． 每隔 １ 验中 ， ０ｍ ｉ ｎ 对活性炭脱附 的 质 量 进 行 称 量， 当两次称量结果 差 值 小 于 ０． 即可认为脱 ０ ０ １ｇ 时 ， 附实验完成 ． ）活性炭比表面及孔径参数 ． 活性炭的孔隙尺 ５ 寸和 孔 径 分 布 采 用 美 国 Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｍ ｅ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ｓ公司的 实验按容量 法 ， 以 Ａ Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ １ ０ 物理吸附仪进行测定 ． 高纯氮为吸 附 质 ， 在温度７ 分别对 Ａ ７． ４ Ｋ 时， Ｃ １ － 和Ａ 通 Ｃ ２ 两种活 性 炭 进 行 了 氮 吸 附 等 温 线 测 定 ． － 采用ｔ 过Ｂ Ｅ Ｔ 法计算得到比表面积 ； ｌ ｏ ｔ方法直接 － ｐ 计算活性炭的中孔 和 大 孔 的 表 面 积 以 及 微 孔 体 积 、 比孔容积及孔径分布等孔隙结构特征 ． 基于 Ｂ Ｊ Ｈ方 法， 通过吸附或脱附 等 温 线 分 析 来 获 得 活 性 炭 的 孔 径结构等参数 ．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
５ ４
煤 炭 转 化 ２ ０ １ ７年
１． ２ 活性炭吸附和脱附性能实验 为研究活性炭在不同温度下对有机气体的吸附 本实验 建 立 了 具 有 安 全 性 的 相 对 独 立 及脱附性能 ， 并带有程序控温功能的对二甲苯和萘的吸附及脱附 实验装置 ． 在进行对二甲苯吸附实验时 ， 由于对二甲 苯熔点为 １ 常温 下 呈 液 态 ， 所以用锥形瓶作为 ３ ℃， 对二甲苯发生器 ． 构建的实验装置见图 １．
煤 炭 转 化 第４ ０卷 第１期 Ｖ ｏ ｌ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． １ ２ ０ １ ７年１月 Ｃ ＯＡ Ｌ Ｃ ＯＮＶ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ ＯＮ Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ７
微孔活性炭对对二甲苯的吸附和脱附性能
由于萘的熔点为 ８ 常 温 下 为 白 色 固 体． 在 ０ ℃， 在锥形瓶内不装溶剂 ， 使萘在 Ｕ 进行萘吸附实验时 ， 型管中于恒定温度 下 稳 定 升 华 ， 再配以高纯氮气为 载气将升华萘载入到装有活性炭的 Ｕ 型管中 ． 当进 行活性炭的脱附实验时 ， 清除吸附实验所用原料 ， 直 接以氮气作为脱附介质在控温箱中完成脱附实验 ． １． ３ 活性炭性能的表征 ）样 品 预 处 理 ． 活 性 炭 吸 附 实 验 前， 将其在 １ １ ５ ０ ℃ 恒温箱中干燥 ４ｈ 后作为吸附实验用样 ． ）活性炭灰 分 和 挥 发 分 等 工 业 分 析 参 照 国 家 ２ ／ 标准 Ｇ Ｂ Ｔ ７ ７ ０ ２． １ ５－１ ９ ９ ７ 方法进行 ． ）吸附实验 ． 活性炭常压气相吸附实验是将对 ３ 二甲苯溶液装入锥形瓶中放在带有非接触式控温仪 ， 的恒温干 燥 箱 中 ． 活 性 炭 试 样 质 量 为 ３ｇ 实验每隔
刘 洋１） 白金锋２） 李 彬３） 钟祥云４） 郭天赐５）
分析了活性炭的孔 摘 要 实验研究了两种典型活性炭对对二甲苯的气相吸 附 与 脱 附 性 能 ， 隙结构 、 吸附与脱附温度对对二甲苯吸附量的影响规律 ． 结果表明 ， 随着吸附温度升高 ， 活性炭吸附 吸附 温 度 在 ３ 可 以 获 得 较 高 的 吸 附 值； 活 性 炭 的 中 孔 尺 寸 为 １ｎ 对二甲苯能力降低 ， ０ ℃ 时， ｍ～ 其吸附对二甲苯的性能越好 ． 同时 ， 两种活性炭气相吸附对 ２ｎ ｍ 部分所占比表面积及比孔容越高 ， 二甲苯的量是其吸附升华萘量的 １． 表明用活性炭吸附对二甲苯方法来间接评价活性炭对萘 １ ０倍， 的吸附量是可行的 ． 关键词 活性炭 ， 对二甲苯 ， 萘， 吸附 ， 脱附 中图分类号 ＴＱ ４ ２ ４ 获得了苯 、 醇及酯类化合物的穿透 穿透性能的研究 ，
—Ｎ ； —Ｐ ； —Ｃ ； １ ｉ ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ ｃ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ２ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ３ ｏ ｍ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｓ ａ ｕ ｅ ａ ｕ ｅ ｇ ｙ ｐ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ； ； ； ； ４—Ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｎ ｔ ５—Ｓ ｕ ｒ ｅ ｆ ｌ ａ ｓ ｋ ６—Ｆ ｌ ｏ ｗｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ７—Ｕ ｔ ｕ ｂ ｅ ８— ｇ ； Ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ９—Ｄ ｒ ｉ ｎ ｏ ｖ ｅ ｎ； １ ０— Ｉ ｒ ｏ ｎ ｓ ｕ ｏ ｒ ｔ ｙ ｇ ｐ ｐ ； ； １ １—Ｐ ｘ ｌ ｅ ｎ ｅ １ ２— ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ － ｙ ｇ Ｓ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｅ ｉ ｅ ｒ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｐ ｐ ｐ ｐ ｇ
同孔径的活性炭纤维对甲苯及二甲苯吸附性能进行 研究 ， 表 明 用 孔 径 为 １． ５ｎ ｍ 的 活 性 炭 纤 维 比 ０． ９ 陈良杰等 ｎ ｍ 具有更 大 的 甲 苯 吸 附 量 ．
［ ］ １ ０ １ １ －
采用一
种商用颗粒活性炭对甲苯等有机挥发性气体进行了
省煤化工工程技术研究中心 ， １ １ ４ ０ ５ １ 辽宁鞍山 ； 收稿日期 ： 修回日期 ： ２ ０ １ ６ ０ ４ ０ ５ ２ ０ １ ６ ０ ６ ２ ３ － － － －
１ １ ９ ５． ５ １ ２ ８ ９． ２
４ ７ ６． ０ ８ ４ １． １
０ 引 言
焦炉煤气是重要的工业富氢和甲烷等原料气资 源
［ ］ １ ２ －
曲线 ． 活性炭吸附芳 烃 有 机 物 方 面 的 研 究 工 作 大 都
］ １ ２ １ ３ － 于 畅 等［ 在液相条件下对 集中在液相吸附 方 面 ．
活性炭 吸 附 有 机 硫 化 物 的 性 能 进 行 了 研 究 ， 易斌
两次相邻实验所 １ ０ｍ ｉ ｎ 对活性炭样品管 进 行 称 重 ． 测定的活性炭质 量 变 化 差 小 于 ０． 即认为 ０ ０ １ｇ 时 ， 活性炭吸附完成 ． 活性 炭 在 真 空 减 压 条 件 吸 附 实 验 时 ， 将干燥箱 直接连真空泵 ． 将对 二 甲 苯 溶 液 装 入 对 二 甲 苯 发 生 ， 器中 ， 称取活性炭试 样 ３ｇ 放 入 试 管 中． 实 验 时， 开 启真空泵 ， 当泵内真空度达 ９ ８ｋ Ｐ ａ以上时关闭抽气 阀， 静置 ０． 待 吸 附 压 力 稳 定 后 开 始 进 行 实 验． ５ｈ． 实验后打开真空干 燥 箱 称 量 活 性 炭 质 量 ， 当两次实 验所测活性炭试 样 的 质 量 变 化 差 小 于 ０． ０ ０ １ｇ 时 ， 即可认为活性炭吸附实验完成 ． ）脱附实验 ． 活性炭脱附实验是以氮气为脱附 ４ 介质实现的 ． 将氮气通入装有活性炭的管式炉中 ， 脱 氮气流量参考 Ｔ 附温度分别为 ３ ０ ℃ 和８ ０ ℃． Ｓ Ａ塔
图 １ 活性炭吸附及脱附对二甲苯及萘的实验装置 Ｆ ｉ ． １ Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｉ ａ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ａ ａ ｒ ａ ｔ ｕ ｓ ｇ ｇ ｐ ｐ ｐ ｘ ｌ ｅ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｎ ａ ｈ ｔ ｈ ａ ｌ ｅ ｎ ｅ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ － ｐ ｙ ｐ ｐ ｐ
表 １ 活性炭工业分析及颗粒尺寸 ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ｐ ｒ ｏ ｘ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｙ ｓ ｉ ｚ ｅ ｏ ｆ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ
Ｓ ａ ｍ ｌ ｅ ｐ Ａ Ｃ １ － ２ Ａ Ｃ － ／％ ｗ（ Ａ ｄ） ６． ８ ０ １ １． ８ ７ ／％ ｗ（ Ｖ ｄ ａ ｆ） １ ９． ７ ２ ５． ２ ３ ／ ｄ ｍｍ ３． １～４． ３ ３． １～４． ３ ／ ｌ ｍｍ ４． ３～６． ９ ４． ３～６． ９
２· －１） ２· －１） ２· －１） ３· －１） ３· －１） ３· －１） ／ （ ／ （ ／ （ ／ （ ／ （ ／ （ ＳＢＥＴ ｍ Ｓｍ ｍ Ｓ ｍ Ｖｔ ｍ Ｖｍ ｍ Ｖ１． ｍ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ｇ ｉ ｃ １． ０ｎ ｍ ２． ０ｎ ｍ ｏ ｔ ａ ｌ ｉ ｃ ０ｎ ｍ ２． ０ｎ ｍ － －
］ １ ７ ２ ０ － 中煤气脱萘生产的应用提供参考 ［ ．
不仅 容 易 堵 塞 制 氢 工 艺 中 煤 气 压 缩 环芳烃化合物 ， 系统管路 ， 而且影响后续轧钢工艺的应用
［ ］ ５ ６ －
为此 ， ．
钢铁冶金企业中采 用 活 性 炭 来 脱 除 煤 气 中 的 萘 ， 并 将其设计 成 相 应 的 吸 附 和 解 吸 工 艺 （ 因 此， Ｔ Ｓ Ａ） ． 选择适宜吸附性能的脱萘活性炭对提高工业煤气脱 萘效率 、 降低原料成 本 和 能 源 消 耗 等 具 有 十 分 重 要 的意义 ． 目前 ， 对脱萘活性炭吸附性能的评价大都采 用四氯化碳作为衡 量 指 标 ， 但其分子结构和尺寸与 芳烃萘的差异较大 ， 势必会给应用带来较大影响 ； 如 采用萘的升华方式 来 评 价 活 性 炭 吸 附 萘 的 性 能 ， 又 会使试样吸附实验周期长 ， 有时长达几十小时 ， 且实 验过程相对繁琐 ． 鉴于对二甲苯与萘分子结构相似 ， 吸附机理相近 ， 且相同实验条件下吸附周期较短 ， 因 本研究拟用活性 炭 吸 附 对 二 甲 苯 来 评 价 活 性 炭 此， 对萘的吸附性能 ． 关于活性炭吸附对二甲苯的性能