石油焦制备活性炭文献总结
活性炭制备技术及应用研究综述
活性炭制备技术及应用研究综述摘要:从活性炭的制备技术和活性炭的应用两方面综述了国内外活性发近20年的研究进展。
总结了活性炭的化学活化法和物理活化法的发展状况，对制备技术中的最新突破—物理法-化学法活性炭一体化生产工艺进行了介绍，并且简述了活性炭工业生产中无公害化、低消耗、预处理的生产技术，以及吸附达饱和活性炭的再生生产技术，同时总结了活性炭在气相吸附、液相吸附和作为催化剂载体等方面的应用进展。
提出了目前活性炭生产应用技木存在的问题，明确了活性炭产业发展的出路与对策，指明了活性炭未来的研究方向。
关键词:活性炭:制备:应用；发展趋势活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。
活性炭在石油化工、食品、医药乃至航空航天等领域均有广泛应用，已成为国民经济发展和国防建设的重要功能材料。
近年来，随着环保、新能源等行业的快速发展，功能型活性炭的市场需求激增，我国活性炭的生产量和出口量均已达到世界第一。
同时，生物质热解固炭技术也是公认的解决气候变化问题的有效措施之一。
因此，针对活性炭科学研究与产业化开发存在的问题，本论文综述了活性炭制备与应用技术研究现状及发展1.国内外活性炭制备技术进展1.1化学活化法化学活化法就是通过将各种含碳原料与化学药品均匀地混合后，一定温度下，经历炭化、活化、回收化学药品、漂洗、烘干等过程制备活性炭。
磷酸、氯化锌氢氧化钾、氢氧化钠?、硫酸、碳酸钾、多聚磷酸和磷酸酯等都可作为活化试剂，尽管发生的化学反应不同，有些对原料有侵蚀、水解或脱水作用，有些起氧化作用，但这些化学药品都可对原料的活化有一定的促进作用，其中最常用的活化剂为磷酸、氯化锌和氢氧化钾。
化学活化法的活化原理目前还不十分清楚，一般认为化學活化剂具有侵蚀溶解纤维素的作用，并且能够使原料中的碳氢化合物所含有的氢和氧分解脱离，以H2O、CH4等小分子形式逸出，从而产生大量孔隙。
石油焦氧化改性制备活性炭及其电容性能研究
石油焦氧化改性制备活性炭及其电容性能研究邓梅根;王仁清;冯义红【摘要】Petroleum coke (PC) was modified by H2O2 hydrothermal oxidization.Activated carbon (AC) was prepared by activation of H2O2 modified PC at KOH/coke mass ratio of 3 ∶ 1 (denoted as OAC-3).As a comparison,AC was also made by activation of PC at KOH/coke mass ratio of 3 ∶ 1,4 ∶ 1 and 5 ∶ 1 (denoted asAC-3,AC-4 and AC-5).X-ray diffraction (XRD),I2 adsorption,N2 adsorption and galvanostatic charge/discharge were used to study the influence of H2O2 oxidization on the structure of PC and the performance of the resulted activated carbon.XRD study revealed that H2O2 oxidization increased the interplanar distance of PC microcrystalline from 0.344 to 0.351nm and decreased the microcrystalline thickness from 2.34 to 1.86nm.The specific surface area of OAC-3 and AC 4 was 3066 and 2929m2/g,respectively.At a current density of 0.2A/g,OAC3 and AC-4 achieved a specific gravimetric capacitance of 374.6 and338.9F/g,respectively.Electrochemical capacitors based on OAC-3 possessed a better power performance and lower resistance.%采用水热法,利用H2O2对石油焦进行氧化改性,以KOH为活化剂,在碱碳比为3∶1时将改性石油焦制备成活性炭(OAC-3);作为对比,在碱碳比为3∶1、4∶1和5∶1时将未改性石油焦制备成活性炭(AC-3、AC-4和AC-5).采用XRD、I2吸附、N2吸附和恒流充放电测试,研究氧化改性对石油焦和活性炭结构及性能的影响.研究表明,氧化改性使石油焦石墨微晶的晶面层间距由0.344nm增加到0.351nm,微晶厚度由2.34nm降低到1.86nm,降低了石油焦的活化难度.OAC-3和AC-4的比表面积分别为3066和2929m2/g;在0.2A/g的电流密度下,比电容分别为374.6和338.9F/g;基于OAC-3的超级电容器具有更好的功率特性和更低的内阻.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)013【总页数】4页(P1960-1963)【关键词】石油焦;氧化改性;活性炭;电化学电容器【作者】邓梅根;王仁清;冯义红【作者单位】江西财经大学江西省电能存储与转换重点实验室,江西南昌330013;江西财经大学江西省电能存储与转换重点实验室,江西南昌330013;江西财经大学江西省电能存储与转换重点实验室,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】O6461 引言电化学电容器（electrochemical capacitor，EC）电极材料主要是包括各种高比表面积碳材料[1-4]、金属氧化物[5]和导电聚合物[6]。
用石油焦生产活性炭
作 者简 介 ： 邢伟 ｃ９ ７ ） 男 ． ｌ７ ． 安擞 ￣潦 士研 究生 ５ ａ 博 基金项 目： 教育 部 骨干教 师基 垒 （㈣ ３ Ｉ 、 （ Ｉ ） 重质 油加 Ｓ 国 ｆ －
末 重 点 实验 室 开放 基 垒 资助 课 题
焦原 样与 活化 剂 及助 剂 混 合 均匀 ， 于管 式 炉 中在 置
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第１卷 ５
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第２ 期
油 化 丁 高 等 学 校
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石油焦制备的活性碳质吸附材料性能及机理研究
3722220年4月&Ecoxomics ic Petrochemicals•19•石油焦制备的活性碳质吸附材料性能及机理研究付东升（中国石化上海石油化工股份有限公司先进材料创新研究院，上海200544）摘要：利用石油焦为前驱体，加入化学活化剂及辅助助剂，以酚醛树脂为黏合剂挤出成型，通过优化碳化、活化工艺参数制备了活性碳质吸附材料。
当活化温度为990C,活化时间为122min时,制品的转鼓强度为95%,比表面积为1228m2/。
通过研究活性吸附材料的孔隙结构、微观形貌并利用红外光谱分析探讨了活化机理。
关键词：石油焦前驱体碳化-活化吸附材料文章编号：1674-1099（2235）03-0016-04中图分类号:TQ^.0+2文献标志码：A活性碳质吸附材料以富含碳元素的前驱体为原料，通过碳化、活化等一系列工艺制备而成[1-2]o以石油焦为原料制备活性吸附材料，可以大大缩短碳化、活化时间，降低生产成本宀4。
活性碳质吸附材料可应用于工业烟气脱硫,焦化废水、炼油废水等工业废水处理等领域中O 实验以石油焦为原料，以酚醛树脂为黏结剂,采用化学活化剂，通过对成型料碳化、活化工艺参数的调节,制备出高强度、高比表面积的活性碳质吸附材料，并通过孔结构、扫描电子显微镜（SEM）和红外光谱等测试分析手段表征活性吸附材料的性能。
1实验部分1.1实验用原材料及仪器实验原材料：石油焦、酚醛树脂、氮气（99.9%/、化学活化剂'Hey分析纯）、无水乙醇（分析纯）、蒸馏水。
试验仪器:全方位行星式球磨机、双螺杆挤条机、多功能回转炉、微型注射泵、全自动比表面积及孔隙度分析仪、SEM。
122制备工艺将石油焦粉碎，筛选粒径在5mm以下的焦粉，并用球磨机粉碎至100目以下。
加入各种辅助原料与焦粉混合均匀，无水乙醇作为表面活性剂少量加入是为了减小焦粉的表面张力，促进焦粉与溶剂的润湿，使焦粉与水能够较好地融合。
然后加入酚醛树脂黏结剂，将焦粉与黏结剂混合均匀，在双螺杆挤出机上进行挤条成型,得到直径为3mm的成型料。
石油焦制备活性炭成孔机理的探讨
第36卷第3期辽 宁 化 工V ol.36,N o.32007年3月Liaoning Chemical Industry March ,2007石油焦制备活性炭成孔机理的探讨马秋宁1,高卓然2(1.抚顺石化公司,辽宁抚顺113008; 2.大连理工大学化工学院,辽宁大连116024)摘 要: 论述了以炼厂石油焦为原料,采用以K OH 为活化剂的化学活化法制备活性炭的成孔机理,同时根据成孔机理,对影响活性炭孔结构的因素进行了分析。
关 键 词: 石油焦;活性炭;成孔机理;孔结构中图分类号: T Q 424.1 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2007)03019902 活性炭作为一种多孔性含碳物质,具有高度发达的孔隙结构和特殊的表面特性,是一种优良吸附剂,广泛应用于环保、化学工业、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域,所有制造活性炭的原料均为含碳物质,一般有植物类原料、矿物类原料、塑料类原料以及其他含碳废弃物。
石油焦属于矿物类原料,具有含碳量高,灰分、挥发份低,具有适当的初始孔隙结构,是制备超高比表面积活性的理想原料。
1 石油焦制备活性炭方法含碳材料先在隔绝空气条件下加热处理,除去挥发分(水分和一部分焦油),形成吸附能力很小的大孔炭料。
要获得大量微孔,炭料要进一步活化。
活化方法一般有物理活化法、化学活化法、化学物理法、催化活化法、界面活化法、铸型炭化法、聚合炭化法等等。
石油焦制备活性炭采用的是化学活化法。
有的制备方法采用将石油焦经粗略粉碎后在500～850℃加热1～3h ,冷却至室温后粉碎,过筛制得活性炭。
但制备的活性炭比表面积较小、档次低。
目前获取高档活性炭的简单图1 活性炭制备流程制备流程如图1。
2 石油焦制备活性炭成孔机理2.1 石油焦的初始孔道的成孔机理石油焦属生焦,主要的元素组成为碳,达80wt %以上,其余的为氢、氧、氮、硫和金属。
是由长链脂肪烃缩聚物、稠环芳烃、少量低分子有机物及微量无机化合物组成,以抚顺石化公司石油一厂的石油焦为例,石油焦的的组成如表1。
石油焦系活性炭抗氧化性能研究
２结果与讨论
２１改性 后活 性炭 的抗 氧化 性 ． 实验过 程 选用 炭化 硼 作供 硼剂 ，２５： ． １活性 炭 原料 用 Ｐ Ｃ Ａ 表示 ，改性活 性炭 用 Ｐ Ｃ１表示 。做 氧化 失重 实验 ，得到 的数据 Ａ 曲线 如 下 。 工业 应用 当中 ，催 化裂 化 的反应 温度 在 ５ ０℃左 右 ，所 以实 ０ 验过 程选 取 ６ ０℃作 为 比较 标准 。 ０ 由 图 １ 以看 出 ，改性后 活性 炭氧 化 失重率 明显 降低 ，并且 可 在 ６ ０℃左右 氧化 失 重率 由 ７ ０ ０％左右 降低 到 ２ ０％左 右 ，抗氧化 性 能有 明显 的提高 ，可 以达 到抗 氧化 的 目的 。
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｕｎ ｅ ｉ ｈ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ， ｃ ｉ ａｅ ａ ｂ ｎ ｃ ｎ ｂ ａ ｉ ｘ ｄｚ ｄ ｗｈ ｃ ｉ ｔ ｓｉ ｄ ｓｒａ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｎ ｃ ｔｌ ｔ ｅｄ Ｉ ｅ Ｐ ｐ ｒ ｉ ｒ ｅ ｏ ｔａ ｔ ｄ ｒｈ ｇ ｅ ｅ ａｕ ｅ ａ ｔ ｔｄ ｃ ｒ ｏ ａ ｅ ｅ ｓ ｌ ｏ ｉ ｉ ｅ ， ｉ ｈ ｌ ｖ ｙ ｍｉ ｉ ｎ ｕ ｔｉｌａ ｐ ｉ ｔ ｓｉ ａａｙ ｉ ｆ ｌ ｓ ｎ ｔ ａ ｅ， ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｓｔ ｃ ｏ ｃｉ ｈ ｉ ｃ ｅ ｅ ｔ ｅ ａ ｔ ｘ ｄ ｔ ｅ ａ ｉｉ ｆ ｐ ｒ ｕ ａ ｂ ｎ ｂ ｒ ｎ ｉ ｏ ｉ ｔ ｔ ｓ ａ ｄ ｄ ｔ ｏ ｏ ｓ ｃ ｒ ｏ ｙ Ｎａ ｎ ｒ ａ ｈ ｎ ｉ ｉ ａｉ ｂ ｌ ｙ ｏ ｏ ｏ ｓ ｃ ｒ ｏ ． ｏ ｏ ｎ ｓ ｌ ｓ ｅ ｗａ ｄ ｅ ｏ ｐ ｒ ｕ ａ ｂ ｎ ｂ ＯＨ ｈ ｍｉ ａ ｃｉ ａｉ ｎ Ｉ ａ ｅ ｎ ｐ ｏ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｏ ｖ ｔ ｄ ａ ｃ ｅ ｃ ｌａ ｔ ｔ ． ｔｈ ｓｂ ｅ ｒ ｖ ｄ ｔ ａ ｈ ｖ ｏ ａ ｔ ｘ ｄ ｔ ｅ ａ ｉ ｔ ｆｐ ｒ ｕ ａ ｂ ｎ ｃ ｎ ｂ ｆｅ ｔ ｅｙ ｉｃ ｅ ｓ ｄ ｂ ｏ ｏ － ｏ ｉ ｇ ｂ ｃ ｕ ｅ ｔ ｅ ｑ ａ ｔ ｙ ｏ ｃｉ ｅ ｐ ｉｔｏ ｅ ｓ ｒａ ｅ ｏ ｏ ｏ ｓ ｃ ｒ ｏ ｒ ｄ ａ ｌ ｎ ｉ ｉ ａｉ ｂ ｌ ｙ ｏ ｏ ｏ ｓｃ ｒ ｏ ａ ｅ ｅ ｆｃ ｉ ｌ ｒ ａ ｅ ｙ ｂ ｒ ｎ ｄ ｐ ｎ ｅ ａ ｓ ｈ ｕ ｎ ｉ ｆ ｔ ｏｎ ｆｔ ｕ ｆ ｃ ｆｐ ｒ ｕ ａ ｂ ｎ ｇ ａ ｕ ｌ ｏ ｖ ｉ ｖ ｎ ｔ ａ ｖ ｈ ｙ ｒ ｄ ｅ ｆ ｒｈ ａ ｅ ｔ ｎ ． ｎ ｉ ｉ ｎ ｈ ｅ ｃ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｘ ｄｉｅ ａ ｎ ｏ ｏ ｓｃ ｒ ｏ ． ｄ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｏ ｏ — ｏ ｎ ｓ １ ｅ ｕｃ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｈ ｂ ｔ ｇ ｔ ｅｒ ａ ｔ ｅｗｅ ｎ ｏ ｉ ｚ ｄ ｇ ｓａ ｄ ｐ ｒ ｕ ａ ｂ ｎ Ａｎ ｏ ｔｎ ｆ ｒ ｎ ｄ ｐｉｇ ｗａ ０％ ｉ ｈ ｏ ｏ ｓｃ ｂ ｎ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｏ ｈ ｂ ｎ ｔ ｅｐ ｒ ｕ ａ ｏ ， ｈ ｒ
利用石油焦制取活性炭的研究【文献综述】
文献综述化学工程与工艺利用石油焦制取活性炭的研究[前言]石油焦是炼油过程中的一种副产品，目前国内主要用于冶金工业，高硫原油炼制过程中的石油焦不能满足冶金行业煅烧焦的要求，因此必须为高硫石油焦寻找新的用途。
石油焦固定碳含量高、灰份低，是制备活性炭的优质原料，并且石油焦中的硫在制备活性炭的过程中能够起到造孔的作用。
活性炭具有高度发达的孔隙结构和特殊的表面特性，作为一种优良的吸附剂，已广泛应用于环境保护、化学工业、石油工业、食品加工、湿法冶金、药物精制、军事化防护等各个领域。
以和邦化学有限公司石油焦为原料，以氢氧化钾为活化剂，在氮气的保护下采用管式炉加热方式制备活性炭。
通过静态氮吸附仪考察其比表面积及孔径分布；通过苯吸附考察所制活性炭的吸附性能，并对活性炭的制备工艺条件进行筛选和优化。
[主题]1. 课题研究的背景活性炭是一种优良的多孔性吸附材料,具有丰富的内部孔隙结构和较高的比表面积,广泛应用于化工、环保、食品加工和军事化学防护等各个领域。
良好的工业吸附剂须满足如下要求:(1) 吸附性能好；(2) 选择性高；(3) 吸附达到平衡时的浓度低；(4) 易再生和再利用；(5) 机械强度较好；(6) 化学性质较为稳定；(7) 来源广；(8) 价格低廉。
普通的工业吸附剂都较难同时满足这八大要求, 但是活性炭作为吸附剂在使用中却可以同时满足所有的要求。
因为活性炭具有巨大的比表面积和特别发达的微孔,这也是活性炭吸附容量大、吸附能力比较强的主要原因,活性炭的吸附能力还与其内部孔结构、孔径分布以及表面化学性质有关。
活性炭尤其是微孔炭（MAC），被认为是“超微粒子、极狭小空间以及表面不规则构造的组合”。
超微粒子即类似石墨微晶形成的粒子，属于微孔炭结构单元，以各种方式结合起来的超微粒子就形成很好的纳米空间，由于形成的这些空间大小和超微粒子都是处于同一个数量级，这样就造就了很大的比表面积，由于不同的原料以及不同的形成过程，所形成的活性炭中就会有杂环结构或含有表面官能团的微结构等不规则的结构[1]。
活性炭制备综述
活性炭的制备摘要综述了目前活性炭制备的各种原料及活化方法, 介绍了各种活化原料的利用方法,分析与探索了各种活化方法的优缺点,并对活性炭制备的研究方向及未来做了展望。
活性炭是一种性能优良的多孔吸附材料。
因其内部具有非常丰富的孔隙结构(其中孔径小于2.0nm的称微孔, 孔径在2.0 nm至100 nm 的称中孔，孔径在100nm以上的称大孔) 和巨大的比表面积(一般为700 m2/g至1 500 m2/g)，故具有很强的吸附性能，此外还有一定的机械强度。
活性炭能选择性地吸附液相和气相中的某些杂质或组分，具有脱色、脱臭、脱硫的功能；并能吸附某些催化剂，是一种良好的催化剂载体。
因此，活性炭有着非常广泛的用途，被广泛应用于各种工业生产过程中，在液体处理提纯，空气消毒净化，金属脱硫提炼等具体应用以及医药工程，原子能工程，生物工程，纳米工程等高新科技领域都起到不可替代的重要作用。
随着世界经济的发展和各国人口的增加，自然环境的压力也在日益增大。
而活性炭在环境保护领域所起到的作用也随之增大，其中最重要的应用是作为水处理的材料使用。
在发达国家，用于水处理的活性炭占总量的比重都很高，例如英国约为40%，日本则更高，约为65%。
活性炭是利用植物、煤或其他含碳的工业废料作为原料，经物理和化学方法进行加工而得到的。
其加工工序主要包括：原料破碎，过筛，催化剂活化，漂洗，烘干，筛选等。
在催化剂活化的过程中，一般根据活化介质的不同，将活化方法分为两种，即物理活化法和化学活化法，随着科学和生产技术的进步，现在还有物理化学复合活化法、催化活化法、超临界技术等方法。
下面主要从原料、活化方法两方面，分析活性炭制备的国内外研究概况和发展趋势。
1.原料可用于制备活性炭的原料来源丰富，一般只要是富含碳的物质均可作为制备活性炭的原料。
原料根据来源主要可分为植物类和矿物类两大类。
其中，植物类可使用的原料包括: 木材、椰壳、胡桃壳、杏核、橄榄核、稻壳等；矿物类的原料则包括: 无烟煤、沥青、石油焦等。
石油焦制备高比表面积活性炭的研究
因素” 是： 活化时间 ! 活化温度 # 碱 ／ 炭质量比 "、 "、 原料粒度 % “ 是! $ - 水平” , . 2 "、 " 和原料种类& "； "： 、 、 ； 5 $ 6 3 25 $ 6 7 25 $ 6 # 8 2 9、 8 2 2 9、 : : 2 9； $ "： "： ／ 、 ／ 、 ／ ； : , 7 , 4 , % , 2 2!; 4 2" 5、 , 2 2!, 4 ;" 5、 ! "： ； ： 齐鲁 （ ） 石油焦、 大庆 （ ） 石油焦和 , 2 2" 5& < ’ = < " 盘锦 （> ） 石油焦 （ ， ， ） 。根据以往经验， 活性 ? "@, . 炭的碘吸附值随其比表面积的增加而增大， 所以在 本实验中我们选择碘吸附值为评价指标。
［收稿日期］ ； ［修改稿日期］ 。 " $ $ ! 2 $ 3 2 ! & " $ $ ! 2 ! " 2 " 7 ［作者简介］宋燕 （ ） ， 女， 河南省南阳市人， 博士， 电话 ! 7 + 0 2 $ % & ! 2 ， 电邮 8 + $ 7 % 7 0 ! 9 * : ; * # : ; < = > ? ; (。 1 ［基金项目］国家自然科学基金资助项目 （编号 & ） 。 7 + + " $ " &
万方数据
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石油焦制备高比面积活性炭的深加工技术
石油焦制备高比面积活性炭的深加工技术摘要：石油焦是指原油经蒸馏后将轻重质油分离开以后，其中的重质油再经过热裂变的过程，转化而成的新的产品。
本文重点介绍石油焦的来源，及物理化学性质，还简要地介绍用石油焦制备活性炭的技术。
关键词：石油焦制备活性炭技术石油焦是指原油经蒸馏后将轻重质油分离开以后，其中的重质油再经过热裂变的过程，转化而成的新的产品。
这种产品要单从外观上看，形状并不是很规则，而且大小不一的黑色块状（或颗粒），并且有金属光泽，焦炭的颗粒具有多孔隙结构的特点。
石油焦主要的元素组成仍为碳，约占有80wt%以上，其余元素为氢、氧、氮、硫和一些金属元素。
石油焦本身具有其特有的物理、化学性质及其机械性质，是发热部份的不挥发性碳，挥发物和矿物杂质（硫、金属化合物、水、灰等）等的组合，这些指标也决定焦炭的化学性质。
一、石油焦的分类及主要用途1.石油焦的分类通常情况下石油焦通常有下列四种分类方法：第一种，按加工方法分类，可分为生焦和熟焦。
生焦即延迟焦化装置的焦炭塔得到，又称原焦，里面含较多的挥发成分，强度不高；熟焦是指生焦经煅烧（1300℃）处理后得到的,又称为煅烧焦。
第二种，按硫含量的高低分类，一般可分为高硫焦（硫元素的含量高于4%）、中硫焦(硫元素含量在2%～4%)和低硫焦（硫元素的含量低于2%）。
焦炭中的硫元素含量主要取决于原料油的起始的含硫量。
如果硫含量增高，焦炭质量就会降低，其用途也会随之而改变。
第三种，按显微结构形态的不同分类，即分为海绵焦和针状焦。
海绵焦即是多孔如海绵状，也又称为普通焦。
而针状焦细致密如纤维丝状，即又称为优质焦。
针状焦在性质上同海绵焦有非常明显的差别，它不但具有“三高三低”（即高密度、高纯度、高强度、低硫、低烧蚀量、低热膨胀系数）的特点，以及良好的抗热震性能等优点，而且在导热、导电、导磁和光学上都具有非常明显的各向异性。
第四种，按外观的不同形态又可分为针状焦、弹丸焦（或者叫球状焦）、海绵焦、粉焦四种。
石油焦活性炭的制备、吸附应用及电化学性能研究
石油焦活性炭的制备、吸附应用及电化学性能研究石油焦活性炭的制备、吸附应用及电化学性能研究引言：石油焦活性炭是一种具有优异物理化学性质的多孔材料，广泛应用于环境保护、能源存储和电化学领域。
本文将介绍石油焦活性炭的制备方法、吸附应用及电化学性能的研究进展。
一、石油焦活性炭的制备方法1. 物理法：主要通过热解、活化和碳化等过程制备石油焦活性炭。
在高温下进行热解后，再通过氧化剂（如水蒸气、二氧化碳等）进行活化处理，最后进行碳化。
该方法制备的活性炭具有较高的比表面积和孔容。
2. 化学法：使用化学活化剂如磷酸、氯化锌等与石油焦反应，通过化学反应将焦转化为活性炭。
该方法制备的石油焦活性炭具有较高的孔容、较多的孔隙结构。
3. 组合法：将物理法和化学法结合，经过一系列的反应和处理得到具有良好性能的石油焦活性炭。
通过在物理方法的基础上引入化学活化剂，既考虑了比表面积，又改善了孔隙结构。
二、石油焦活性炭的吸附应用1. 废水处理：由于活性炭具有良好的吸附性能，广泛应用于废水处理领域。
活性炭可以有效吸附废水中的有机物、重金属离子等污染物，使废水得到净化。
2. 空气净化：活性炭具有吸附烟雾、异味等有害气体的能力，因此在空气净化中有广泛的应用。
通过将活性炭置于空气净化设备内，可以有效去除空气中的有害物质，提高空气质量。
3. 废气处理：活性炭可以吸附废气中的有机气体、溶剂等，具有净化废气的效果。
在许多工业生产和化工过程中，通过活性炭的吸附作用，可以有效地净化废气。
三、石油焦活性炭的电化学性能研究1. 电容性能：石油焦活性炭具有较大的比表面积和丰富的多孔结构，使其具有较高的电容性能。
活性炭应用于电容器材料中，可以提高电容器的储能效果，具有良好的电化学性能。
2. 导电性能：石油焦活性炭具有良好的导电性能，可以应用于储能材料和电池领域。
通过对石油焦活性炭的导电性能进行研究，可以探索新型电化学储能系统和高性能电池的发展。
3. 催化性能：活性炭在一些电化学反应中具有催化作用。
石油焦活性炭的制备吸附应用及电化学性能研究
石油焦活性炭的制备吸附应用及电化学性能研究石油焦活性炭是指通过碳化石油焦料而制得的一种高性能吸附材料。
它具有高孔隙结构和大比表面积，广泛应用于各个领域，包括环境保护、储能设备和电化学储能等。
本文将探讨石油焦活性炭的制备方法、吸附应用以及电化学性能研究。
石油焦活性炭的制备方法多种多样，但主要包括碱金属活化法、物理活化法和化学活化法。
碱金属活化法是指将碱金属溶液与石油焦料混合后在高温下反应，生成活性碳。
物理活化法则是通过高温炉熔化焦炭，然后与气体反应生成活性炭。
化学活化法则是在有机溶剂中将焦炭和催化剂共沉淀，经过高温处理后生成活性炭。
这些制备方法能够得到具有不同孔径和孔容的石油焦活性炭，以满足不同吸附应用的需求。
石油焦活性炭具有较高的吸附性能，可用于吸附废水中的重金属离子、颜料和有机化合物等。
石油焦活性炭的大孔和介孔结构提供了较大的吸附表面积，使其具有良好的吸附能力。
此外，活性炭还可通过表面修饰和改性来改善其吸附性能，如通过改变碳材料的孔径大小、表面活性基团和杂原子掺杂等手段来增强其吸附性能。
除了吸附应用，石油焦活性炭还在电化学储能领域展现出良好的性能。
活性炭具有高比表面积和较好的电导性能，使其成为一种理想的电极材料。
石油焦活性炭可用作超级电容器的电极材料，其高孔隙结构和大比表面积可增加电荷传输速率和电容量。
此外，石油焦活性炭还可用作锂离子电池和燃料电池等储能设备中的电极材料。
通过对石油焦活性炭的电化学性能研究，可进一步优化其电化学储能性能。
研究人员可以通过调控活性炭的孔隙结构、表面性质和电导率等来改善其储能性能。
例如，可以通过掺杂非金属元素或进行磷酸化处理来提高活性炭的电导率和离子传输速率。
此外，也可以通过纳米复合技术和负载其他活性物质等手段来提高电极材料的储能性能。
总结起来，石油焦活性炭是一种具有良好吸附性能和电化学储能性能的材料。
通过不同的制备方法和吸附应用，可以制备出具有不同孔隙结构和表面性质的活性炭材料。
活性炭处理工艺的工作总结
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制取活性炭的反思总结
制取活性炭的反思总结活性炭的用途很广，这和他的性质有密切的联系。
活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。
活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。
影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。
活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术，得到广泛的应用。
活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯粉、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。
二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难被活性炭吸附，活性炭对THMS的去除能力较低，仅达到23-60%。
活性炭吸附法与其他处理方法联用，出现了臭氧-活性活性炭的用途很广，这和他的性质有密切的联系。
活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。
活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。
影响活性炭吸附的因素有：活性炭的特性；被吸附物的特性和浓度；废水的PH值；悬浮固体含量等特性；接触系统及运行方式等。
活性炭吸附是城市污水高级处理中最重要最有效的处理技术，得到广泛的应用。
活性炭能有效吸附氯代烃、有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂，还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯粉、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。
二级出水中也含有不被活性炭吸附的有机物，如蛋白质的中间降解物质，比原有的有机物更难被活性炭吸附，活性炭对THMS的去除能力较低，仅达到23-60%。
活性炭吸附法与其他处理方法联用，出现了臭氧-活性接对比法的检测，现在国内也被淘汰了。
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一、简介石油焦是炼油过程中的一种副产品,目前国内主要用于冶金工业,高硫原油炼制过程中的石油焦不能满足冶金行业煅烧焦的要求,因此必须为高硫石油焦寻找新的用途。
石油焦固定碳含量高、灰份低,是制备活性炭的优质原料,并且石油焦中的硫在制备活性炭的过程中能够起到造孔的作用。
活性炭微孔发达、比表面积高、吸附能力强，是一种优良的吸附材料，广泛应用于化工、环保、食品与制药、催化剂载体和电极材料等领域。
随着科学技术的飞速发展，高容量电池、高容量电容器的生产技术得到快速提高，市场对高比表面积活性炭的需求量越来越大。
尤其是比表面积大于2000m2／g的高比表面积活性炭在双电层电容器的成功应用，使得对高比表面积活性炭的制备与应用的研究得到广大科学工作者的极大关注。
二、发展历史国外20世纪70年代开始研究石油焦制备活性炭工艺，80年代中期实现工业化，均生产比表面积在2500m2／g以上的产品。
我国于20世纪80年代末开始进行石油焦制活性炭的研究工作，研究水平大多较低，有部分技术已进入工业化实验阶段。
美国StandardOil公司在1971至1978年申请了石油焦制备活性炭多项专利，均涉及氢氧化钾法。
其工艺过程为：石油焦经破碎、筛分后，与KOH充分混合，在500℃下脱水，700℃一1000℃下活化，洗涤、干燥。
产品于1976年进行了中试，比表面积均大于2500m2／g。
1985年在Ahderson公司实现工业化，制得的产品为高比表面积活性炭。
日本Kansai公司也有氢氧化钾法工艺，其活化条件为800℃减压下进行。
1993年进行了50t／a规模中试，随后进行了工业化，产品比表面积达到3000m2／g。
三、KOH成孔机理石油焦与其它炭原料相比，结晶度高，有序化程度高，结构紧密，并已部分石墨化。
因此其活化难度大，发生剥皮反应的可能性大，必须采用腐蚀性强的催化剂。
因此通常都以强碱作为活化剂制取性能优良的活性炭。
强碱能渗进石油焦微晶间隙中，并与其中的碳化物、无定形碳以及活性点反应，形成微孔结构;但碱的种类不同，对石油焦的破坏能力也不一样，其中KOH 的破坏能力强于NaOH。
这是因为K的活泼性强于Na ，在用量相同的条件下，KOH 能更多地渗进石油焦的基本微晶中，为形成孔隙起到骨架作用，并与石油焦发生化学反应。
KOH 活化反应的成孔机理就是通过KOH 与原料中的碳反应，形成热稳定差易挥发的物质，这样就把石油焦中的部分碳刻蚀掉，经过洗涤把生成的盐及多余的KOH 洗去，在被刻蚀的位置上出现了孔，在炭化及活化过程中，这一过程主要发生以下反应：四、生产工艺国外20世纪70年代开始研究石油焦制备活性炭工艺，80年代中期实现工业化，均生产比表面积在2500m2／g以上的产品。
我国于20世纪80年代末开始进行石油焦制活性炭的研究工作，研究水平大多较低，有部分技术已进入工业化实验阶段。
美国StandardOil公司在1971至1978年申请了石油焦制备活性炭多项专利，均涉及氢氧化钾法。
其工艺过程为：石油焦经破碎、筛分后，与KOH充分混合，在500℃下脱水，700℃一1000℃下活化，洗涤、干燥。
产品于1976年进行了中试，比表面积均大于2500m2／g。
1985年在Ahderson公司实现工业化，制得的产品为高比表面积活性炭。
日本Kansai公司也有氢氧化钾法工艺，其活化条件为800℃减压下进行。
1993年进行了50t／a规模中试，随后进行了工业化，产品比表面积达到3000m2／g。
美国、日本拥有利用石油焦制备比表面积超过3000m2/g的超级活性炭的专利技术，并实现了产业化。
我国在石油焦制备高比表面积活性炭方面远远落后与此，虽然采用KOH活化方法制备出比表面积达3000m2/g的活性炭，但是由于KOH的高腐蚀性、高碱碳比、低收率以及KOH的高价格难以实现实现产业化。
但选用腐蚀性相对较小、价格更低的氯化锌作为活化剂，用石油焦作为原料制备活性炭。
制备高比表面积活性炭一般是将一定尺寸的石油焦颗粒与碱性活化剂混合，经低温脱水和高温活化后冷却水洗。
使用合适的工艺可以得到比表面积超过3000m2／g的活性炭。
我国在这方面已经有不少研究文章，探索了石油焦原料性能、制备过程中活化剂种类、碱炭比、活化温度、活化时间等因素对活性炭收率、比表面积、孔结构和吸附能力的影响。
一般认为，石油焦原料粒度在100μm～200μm时可以获得合适的收率和较高的比表面积，粒度尺寸过小将导致表面刻蚀严重，使得收率和比表面积均下降。
制备过程中KOH效果优于其他活化剂，碱炭质量比在4左右。
活化温度在700℃～800℃左右可以获得最大限度的比表面积，而活化时间则不宜过长，在700℃～800℃温度下活化时间应小于2h。
石油焦与KOH的比列1.1∶1.6,该工艺相对成熟，其缺点是工艺路线长、成本高、对设备腐蚀严重，因此该工艺在我国仍然没有实现工业化。
水蒸气活化法是制备活性炭的常用手段，但是对于用水蒸气活化法制备石油焦活性炭的研究却寥寥无几，这可能是由于石油焦结构紧密，用水蒸气活化难以达到较高的比表面积所致。
此外值得关注的是高硫石油焦制备活性炭的工艺。
硫含量对活性炭比表面积的影响很大，只有当高硫石油焦的脱硫率达到98％时活性炭产物的比表面积才可能大幅度提高。
有研究表明向硫石油焦中掺入一定量的无烟煤可以提高活性炭的比表面积。
原材料配比对产品质量的影响在一定范围内，随KOH∶石油焦的增加，制得的活性炭比表面积也增大。
根据试验数据，工业化主要考察活化时间1．0h时，KOH∶石油焦分别为4∶1、5∶1和6∶1时产品的性能指标，数据见表1。
由表l可知，随活化剂KOH用量的增加，活性炭产品的比表面积、总孔容积均增加，产品的微孔容积是先增加后减少，产品的振实密度和微孔容积所占的比例逐渐减少。
活化温度800℃时平均孔径逐渐增大，而在830℃时平均孔径先增加后减少，在碱炭比为5和6时，比表面积和总孔容积增加不明显，且平均孔径变化不大。
造成上述指标变化的原因是随着活化剂用量的增加，活化反应加快，活性点上的碳消耗也随之增加，产品活性炭的比表面积和孔容积增大。
但当活化温度一定对，活性点上碳的数目也是一定的，这些碳原子消耗完后，继续反应则会消耗孔隙周围作为骨架的碳原子，造成孔隙塌陷，使活性炭微孔容积减少。
至于振实密度的减少则是由于KOH用量的增加，生成的活性炭微孔占的比率减少，中孔比率增大造成的。
在工业化中，若KOH用量大，会加大粗产品水洗后碱液的处理量。
通过对数据的分析，作者认为在KOH：石油焦为5时，HSAAC性能指标比较理想，也比较经济。
活化温度对产品质量的影响温度是影响活化效果的重要因素。
一般地，随活化温度的升高，比表面积增大。
根据试验数据由表2可知，碱炭比为4时，随活化温度从800℃升高到870℃，产品的比表面积、平均孔径、总孔容积、吸附微孔容积均先升高后降低，振实密度逐步降低，活化温度850℃时，产品活性炭的比表面积达到最大值2637m2／g．碱炭比为5时，随活化温度升高，产品的比表面积和总孔容积均先升高后降低，平均孔径变化不大，振实密度和微孔容积逐渐降低，在活化温度830℃时，产品的比表面积达到最大值2902m2／g。
造成上述指标变化的原因是随活化温度的提高，处于活化状态的碳原子数目增加，与KOH反应加强，同时钾蒸汽的扩散速度增加，使产品活性炭的比表面积和总孔容积增加，但随活化温度的进步提高，导致已形成的孔隙过度烧结，使活性炭比表面积和总孔容积降低。
振实密度降低的原因则可能是随活化温度的提高，得到的活性炭微孔占的比率减少，中孔比率增大造成的。
通过对数据的分析，碱炭比为4时，活化温度850℃是HSAAC制备的临界温度碱炭比为5时，活化温度830℃是HSAAC制备的临界温度。
活化时间对产品质量的影响主要考察原材料配比5：1、活化温度830℃时，活化时间分别为0．5、1．0、1．5h产品的性能指标，见表3由表3可知，活化时间1．0h，产品比表面积达到最大值2902m2／g，总孔容积达到1．62cm／g．其原因是随活化时间的延长，活化反应会更充分，得到的活性炭的比表面积越大，但活化时间超过1．0h后，KOH与位于孔隙周围的骨架碳原子反应，引起活性炭过度烧蚀，造成已形成的孔隙烧塌，最终导致比表面积下降。
可以确定在考察范围内，活化时间1．0h为最佳活化时间。
高比表面积活性炭生产工艺条件的确定根据工业化生产HSAAC的试验数据，确定以针状焦为原料生产HSAAC最佳的生产工艺条件为：碱炭比5：1，活化温度830℃，活化时间1．0h。
生产条件：需要粉碎机、烘干机、电热搅拌反应釜、专用化学活化炉、原料罐、碱液浓缩设备等，需蒸汽和保护气氮气。
主要原材料为石油焦、生石灰、氢氧化钾、去离子水等。
五、用途应用范围：产品高比表面积活性炭应用于催化剂及催化剂载体（钯、钌、铑、铂），贵重金属回收及黄金提取，血液净化，高性能燃料电池、双电层超级电容器、锂离子电池负极材料、贮能材料（H2和CH4的储存），以及军事、航天等领域。
历史事件第一件大事是活性炭防毒面具，在20世纪20年代在第一次世界大战中的应用。
可以次作为划分活性炭应用历史的第一阶段和第二阶段的界限。
活性炭在初期主要应用是粉炭在糖业中逐步代替了原来的骨炭。
在20世纪20年代的第一次世界大战中出现的颗粒大量应用于防毒面具。
这是工业化学史上辉煌的一页。
当时荷兰的Norit和捷克斯洛伐克、德国、法国、瑞士等国的制造商和批发商曾成立一个联合公司，说明在欧洲萌芽的活性炭也是被广为看好的新兴产业。
通过防毒面具应用的推动，活性炭历史进入了第二阶段，活性炭市场不断扩大，活性炭的吸附和催化功能在众多行业的精制、回收、合成上的应用陆续开发，美国等的活性炭厂陆续开设。
在20世纪中叶不断拓展应用面的活性炭，被视为“万能吸附剂”。
第二件大事是活性炭除臭作用，在20世纪40年代数以百计的自来水厂中采用了活性炭除臭。
以此作为划分活性炭应用历史的第二阶段与第三阶段的界限。
1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事故，这是由于原水中的苯酚和消毒用的氯生成异臭所致。
德国等地的自来水厂也发生了同样的事故，这些事故都是用活性炭来解决的。
此后，随着环境保护日益受到重视，政府法令的日趋严格。
活性炭不仅在净水方面，而且在净气等方面的用量剧增，使得在20世纪的后半叶，环保产业成为活性炭应用的大户。
由此活性炭历史进入了第三阶段，即发展阶段。
中国应用我国活性炭在应用历史上简单分为三个阶段：(1)第一阶段是20世纪40年代以前，我国制药工业、化学工业中使用活性炭量大，都用进口货，例如用Carboraffin牌的活性炭。
(2)第二阶段自20世纪50年代初开始，国产活性炭上市。