活性炭床吸附分离CO2技术的研究

合集下载

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

２００７
活性炭吸附二氧化碳性能的研究
张丽丹王晓宁韩春英郭坤敏
（．京化工大学理学院，北京１０２；．化研究院一所，北京１北００９２附法研究了活性炭吸附剂在二氧化碳／气体系中对二氧化碳的动态吸附性能，采氮比较了其
为２５．高为０９～１０ｍ的圆柱状，在．～２７ｃｍ，．．ｃ再
一
道［，３用一定浓度的Ｃ２Ｍｇ］ａ、２ｃ２和ｕ的醋酸溶
液浸渍煤基活性炭，渍后对二氧化碳的吸附性能浸影响较小。王重庆等人Ｈ采用硝酸和双氧水加醋Ｊ
吸附量、附穿透曲线和吸附性能的差异，究了活性炭的比表面积、径分布及表面官能团对其二氧化碳吸附性吸研孔能的影响。结果表明。料煤的性质影响活性炭对二氧化碳的吸附性能；氧化碳的吸附量与吸附剂的比表面积、原二孔径分布有关。孔径分布是主要的因素。吸附剂的孔径分布在０５１７ｍ范围内时，利于对二氧化碳的吸但．～．ｎ有
维普资讯
第３４卷第１期
２００７正
北京化工大学学报
Ｊ０ＵＲＮＡＬＥＩＩ０ＦＢＪＮＧＵＮＩＶＥＲＳＴＹＩ０ＦＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ

《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。

《玉米芯基活性炭的制备及其CH4-N2吸附分离性能的研究》范文

《玉米芯基活性炭的制备及其CH4-N2吸附分离性能的研究》篇一玉米芯基活性炭的制备及其CH4-N2吸附分离性能的研究一、引言随着能源和环保领域的快速发展，活性炭因其具有高比表面积、良好的吸附性能和化学稳定性等优点，在气体分离、水处理、催化剂载体等领域得到了广泛应用。

其中，玉米芯基活性炭作为一种新型的生物质基活性炭，具有来源广泛、成本低廉、环境友好等优点，受到了广泛关注。

本文旨在研究玉米芯基活性炭的制备方法及其对CH4/N2吸附分离性能的研究。

二、玉米芯基活性炭的制备2.1 原料与设备本实验采用玉米芯作为原料，主要设备包括破碎机、烘箱、管式炉、球磨机等。

2.2 制备过程首先，将玉米芯进行破碎、烘干，然后进行碳化处理，得到初步的碳材料。

接着，通过物理或化学活化法进一步提高其比表面积和孔隙结构，最终得到玉米芯基活性炭。

三、CH4/N2吸附分离性能研究3.1 实验方法采用静态容量法测定活性炭的CH4/N2吸附性能。

在一定的温度和压力下，测定活性炭对CH4和N2的吸附量，并通过比较二者的吸附量差异来评估其分离性能。

3.2 结果与讨论实验结果表明，玉米芯基活性炭对CH4和N2均具有一定的吸附能力，且在一定的温度和压力条件下，对CH4的吸附量明显高于N2。

这主要是由于玉米芯基活性炭具有丰富的微孔结构和较高的比表面积，使得其对CH4分子具有更强的吸附作用。

此外，活性炭的制备过程中，通过调节碳化温度、活化剂种类及用量等参数，可以优化其孔隙结构，进一步提高其对CH4/N2的吸附分离性能。

四、结论本文通过研究玉米芯基活性炭的制备方法及其对CH4/N2吸附分离性能，得出以下结论：（1）采用玉米芯为原料制备的活性炭具有来源广泛、成本低廉、环境友好等优点；（2）通过碳化、活化等步骤，可以有效地提高活性炭的比表面积和孔隙结构；（3）玉米芯基活性炭对CH4/N2具有良好的吸附分离性能，尤其在一定的温度和压力条件下，对CH4的吸附量明显高于N2；（4）通过优化制备过程中的参数，可以进一步提高玉米芯基活性炭的CH4/N2吸附分离性能。

活性炭对CO2的吸附及动力学研究

第３３卷第１２期
２０１３年１２月
中南林业科技大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
、，ｏ１．３３Ｎ０．１２
Ｄ吸附及动力学研究
简相坤，刘石彩
（１．中国林业科学研究院林产化学工业研究所，江苏南京２１００４２；２．江苏省生物质能源与材料重点实验室，江
苏南京２１００４２）摘要：研究不同温度和流量下活性炭对ＣＯ的吸附容量，并对ＣＯ在活性炭内的扩散行为和吸附动力学进行
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆＣ０，ａｔｄｉｉｅｆｒｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｌｏｆｗｏｎａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｓ．ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ
（１．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂ．ｆｏｒＢｉｏｍａｓｓＣｈｅｍｉｃａｌＵｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙｏｆＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔｓ，ＣＡＦ，Ｎａｎｊｉｎｇ

《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CO_2的吸附与解吸研究进展

近年来，性炭对Ｃ的吸附及解吸在工业上得到广泛的应用。在大气环境保护领域，类过度活Ｏ人使用煤炭、油和天然气等化石燃料，且直接排放大量的Ｃ：大气中，导致气候变暖的主要原石并Ｏ到是因Ｊ】。但同时Ｃ，Ｏ又具有非常重要的工业应用价值，能够广泛应用于食品、工等领域，如食品的生化例
产、烟丝膨胀剂、合成尿素和甲醇等，合成许多化工产品的工业原料气，是因此对Ｃ：Ｏ进行吸附分离、回收利用有很重要的意义，性炭是该过程重要的吸附剂之一。在工业应用领域如发电厂、成氨、活合
第４６卷第３期２１０２年５月
生物质化学工程
ＢｉｍａｓＣｈｍｉａｇｎｅｉｇｏｓｅｃｌＥｎｉｅｒｎ
Ｖｏ．１４６Ｎｏ．３Ｍａ０１ｖ２２
・
综述评论 — — 生物质材料・
活性炭对ＣＯ２的吸附与解吸研究进展
简相坤，刘石彩，边轶
（中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开发实验室；江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏南京２０４）１０２摘要：本文介绍了工业上Ｃ：的主要来源及应用，Ｏ以及工业上分离、回收Ｃ２的常用方法。同时介绍了活性炭在变压Ｏ
ａｔａｅａｂｎｈｔｉｆｅｃｄｔｅｐｒｒｎｅｏｄｏｐｉｎａｄｒｃｖｒｆＣｎａｔａｅａｂｎｒｅｉｗｅ．ｃｉｔｄｃｒｏｓｔａｎｌｎｅｈｅｆｍａｃｆａｓｒｔｎｅｏｅｏＯ２ｏｃｉｔｄｃｒｏｓｗｅｅｒｖｅｄｖｕｏｏｙｖＫｅｒｓａｔａｅａｂｎ；ａｂｎｄｏｉｅ；ｄｏｐｉｎ；ｅｏｐｉｎｙｗｏｄ：ｃｉｔｄｃｒｏｃｒｏｉｘｄａｓｒｔｖｏｄｓｒｔｏ

二氧碳在活性炭上吸附平衡容量和动力学研究

二氧碳在活性炭上吸附平衡容量和动力学研究
二氧化碳 (CO2) 是目前环境问题非常普遍的一种污染物，高浓度的二氧化碳可以影响空气浓度，威胁公众健康。

今天，研究人员正在潜心研究吸附CO2在活性炭上的平衡容量和动力学。

一般单体与多体形式的CO2-活性炭吸附试验表明， CO2的吸附平衡规定在一定的压强范围内，浓度越低，比表面积越大，吸附容量越大。

此外，水的温度影响也是CO2在活性炭上的吸附容量的影响因素。

温度升高所带来的粉末物理性质的变化则会减少吸附容量。

活性炭与CO2之间存在非气溶胶吸附迫使CO2在其上单体吸附，这种吸附反应是一个复杂的多步骤和多级反应过程，包括空气从活性炭中析出，CO2从活性炭中分子间吸附，CO2链吸附开始，CO2集团・水络合， CO2化合物逐步吸附累积，CO2剩余吸附量和单体吸附容量。

通过对动力学的研究，可以得出这些反应的速率常数，从中研究CO2的吸附动力学特性。

另外，活性炭本身也可以从各种角度进行改善，比如加入一定量的空气或水来提高活性炭的表面积。

可以得到更多的表面积，从而改善CO2在活性炭上的吸附效果，这也是研究人员努力的目标之一。

综上所述，平衡容量和动力学对于CO2在活性炭上的吸附是非常重要的，研究人员正在想办法发挥CO2在活性炭上的最佳吸附效果，这样有助于我们确保环境的健康和安全。

活性炭吸附CO2优化条件建模方法

活性炭吸附CO2优化条件建模方法引言：随着人工工业化的不断发展，大量的二氧化碳（CO2）被释放到大气中，造成全球变暖和气候变化的严重问题。

因此，寻找高效的二氧化碳捕集与封存技术变得至关重要。

活性炭吸附是一种被广泛研究和应用的CO2捕集方法。

本文将介绍活性炭吸附CO2的优化条件建模方法，以提高吸附效率和减少能源消耗。

活性炭吸附CO2的基本原理：活性炭是一种多孔材料，具有较大的比表面积和吸附能力。

当CO2通过活性炭介质时，CO2分子与活性炭表面的吸附位点发生物理或化学吸附作用，从而实现CO2的捕集和分离。

优化条件建模方法：1. 实验设计：确定实验参数以及其范围，例如温度、压力、流速、活性炭粒径、吸附时间等。

根据实验参数选择合适的响应变量，如CO2捕集率、吸附速率、吸附容量等。

2. 响应面方法：依据实验参数和响应变量的反馈结果，采用响应面方法建立模型。

通过设计一系列实验，构建实验结果与吸附条件之间的数学模型。

常用的响应面方法包括中心组合设计、Box-Behnken设计等。

3. 分析模型：通过回归分析对实验数据进行处理和拟合，找到各个参数之间的相互关系和主要影响因素。

常见的回归分析方法包括多元线性回归、非线性回归等。

4. 优化模型：利用建立的数学模型，进行优化分析以确定最佳的吸附条件。

可以使用数值优化算法，例如遗传算法、粒子群算法等。

5. 验证模型：通过验证建立的数学模型，确定模型的准确性和可靠性。

可以通过设计新的实验或者使用已有数据进行验证。

实验参数选择：1. 温度：温度是影响活性炭吸附CO2效率和选择性的重要参数。

一般来说，较低的温度会增加CO2的吸附容量，但也会降低吸附速率。

因此，需要在实验中测试不同温度下的吸附效果。

2. 压力：压力是控制CO2吸附和解吸过程的主要参数。

适当提高压力可以增加吸附速率和吸附容量。

实验中可以选择不同压力范围进行测试。

3. 流速：流速是影响CO2与活性炭接触时间和传质速率的参数。

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

at atmosp heric pressure
113 吸附剂的比表面积和孔径分布的测定使用美国康塔公司生产的 Autosorb21C 全自动
气体吸附仪测定吸附剂的比表面积和孔径分布。测试前样品均经过 300 ℃下真空脱气处理 ,时间为5 h 。
氮气吸附法 : 在液氮温度下 ( - 195 ℃) ,用高纯氮气做吸附质 ,测定样品的吸脱附等温线 ,用 B ET 方程计算比表面积 ,用离散傅里叶变换 (DF T) 法进行孔径分布分析。氮气的分子截面积为 011612 nm2 。 114 吸附剂的表面官能团分析
第 1 期张丽丹等 : 活性炭吸附二氧化碳性能的研究
·79 ·
进一步证明 ,一方面由于 d 吸附剂在孔径分布015～ 117 nm 范围内的孔最多 ,而使其对二氧化碳的吸附量最大 ;另一方面 ,d 的比表面积增多的大部分原因是由 210～410 nm 范围的孔增多引起的 ,这使 d 吸附剂对二氧化碳的吸附量与 d 的比表积的比值小于 b 、e 吸附剂的二氧化碳吸附量与 b 、e 的比表积的比值(b 、e 的孔径分布主要在 015～117 nm 范围内) 。综上所述 ,吸附剂的孔径分布在 015～117 nm 范围内时 ,比较适合吸附剂对二氧化碳的吸附。 213 表面官能团的影响
图 3 活性炭的孔径分布图 Fig. 3 Pore size distributions of active carbon samples 表 2 活性炭的物理性质 Table 2 Physical properties of active carbon samples
样品比表面积/ (m2/ g) 平均孔径/ nm 孔体积分数/ %
·77 ·

燃煤电厂烟道气中二氧化碳吸附捕集过程的研究

燃煤电厂烟道气中二氧化碳吸附捕集过程的研究随着全球能源需求的不断增长，燃煤电厂已成为主要的能源供应来源之一。

然而，燃煤电厂的烟道气中含有大量的二氧化碳，这是导致全球变暖的主要原因之一。

因此，研究燃煤电厂烟道气中二氧化碳的吸附捕集过程，对于减少全球温室气体排放和保护环境具有重要意义。

一、烟道气中二氧化碳的来源燃煤电厂的烟道气中含有大量的二氧化碳，这是由于燃煤的化学组成所决定的。

燃煤中含有大量的碳，当燃烧时，碳与氧气反应产生二氧化碳。

燃烧煤炭的化学反应式如下：C + O2 → CO2二、二氧化碳的吸附捕集过程烟道气中的二氧化碳可以通过吸附捕集的方式进行减排。

吸附捕集是一种将气体分离出来的技术，它利用化学吸附剂或物理吸附剂将特定的气体从混合气体中分离出来。

在燃煤电厂中，常用的吸附剂是活性炭、分子筛等。

活性炭是一种多孔性吸附剂，具有很高的表面积和孔隙度。

在吸附过程中，烟道气通过活性炭床层，二氧化碳被吸附在活性炭的表面上。

当活性炭饱和时，可以通过加热或减压等方式将吸附的二氧化碳释放出来，再进行后续处理。

分子筛是一种有规则孔径的吸附剂，具有很高的选择性。

在吸附过程中，烟道气通过分子筛床层，二氧化碳被选择性地吸附在分子筛的孔道中。

当分子筛饱和时，可以通过加热或减压等方式将吸附的二氧化碳释放出来，再进行后续处理。

三、吸附捕集技术的优缺点吸附捕集技术具有以下优点：1. 可以对烟道气中的二氧化碳进行高效分离和捕集，减少大气中的温室气体排放。

2. 可以利用废弃物作为吸附剂，降低成本。

3. 可以与其他技术相结合，形成完整的二氧化碳减排系统。

但是，吸附捕集技术也存在以下缺点：1. 吸附剂的选择和设计需要考虑多种因素，如吸附剂的稳定性、选择性、再生成本等。

2. 吸附剂的再生需要消耗能量，增加了系统的能耗。

3. 吸附剂的使用寿命有限，需要定期更换。

四、结论燃煤电厂烟道气中二氧化碳的吸附捕集技术具有很高的减排效果，可以有效降低大气中的温室气体排放。

活性炭变压吸附脱除二氧化碳的性能研究

2动态吸附 2.1实验材料及装臵活性炭在使用前进行活化, 将活性炭放在管式炉中加热到120�� , 恒温保持4h, 整个过程中用惰性气体N2 吹扫, 待活化完成温度降到室温后, 将活性炭取出, 装入袋中密封备用。单塔变压吸附装臵示意图见下图。
单塔变压吸附简图 1- 惰性气体钢瓶; 2- 混合气钢瓶; 3- 吸附柱; 4 - 气相色谱; 5- 六通阀; 6- 转子流量计; 7- 皂沫流量计; 8- 真空泵;9- 压力真空表; 10、11- 微量调节阀; 12~ 16- 控制阀;
二氧化碳出生时性格诡异，命运多舛! 常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，溶于水(1体积H₂O可溶解1体积CO₂)，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞美中用于制造烟雾(干冰升华吸热，液化空气中的水蒸气)。却身负洪荒之力，使得地球上气温越来越高，由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，让二氧化碳几近崩溃、彻底绝望，成为妖化气体，导致温室效应、全球气候变暖图1 不同吸附压力的混合气在AC1上的穿透曲线
从每种活性炭来看, 随着吸附压力增高, 穿透点tb 后移, 吸附容量Vb 明显增大, 床层的利用率显著提高。这是因为随着吸附压力的提高, 单位体积内混合气中CO2 的分压增加, 传质推动力增大, 加大了传质速率和吸附容量。所以一般的变压吸附过程应该始终保持较高的吸附压力和较低的温度, 保持较高的吸附压力不仅有利于提高吸附剂对吸附质的吸附量, 而且有利于提高传质推动力, 缩短传质区,提高吸附床层利用率。
1.3 比表面、孔容及孔径分布采用日本BEL JAPAN. INC的B lesorp II吸附仪用液氮法测定比表面积及孔容, 结果见表2。采用ASAP2020在273K 下CO2 的吸附脱附法,用DFT ( Density Functional Theory)模型测得3 种国产活性炭的孔径分布和国外活性炭的孔径分布情况相似, 主要为微孔。孔径在0.6nm 左右分布较多,还有的分布在0.8nm 和0.9nm 之间。表2 活性炭的比表面和孔容活性炭样品比表面/m2. g- 1 孔容/cm3 .g- 1 AC1 1014.7 0.4472 AC2 1059.8�� 0.4568 AC3 �� 870.32 �� 0.3826 AC4 875.04�� 0.3905

Ca(OH)2改性活性炭及其吸附CO2的研究

Ca(OH)2改性活性炭及其吸附CO2的研究摘要：为了制备出选择性好，吸附容量大的新型活性炭，本文选用Ca(OH)2作为化学活化剂，对颗粒活性炭进行改性。

实验结果表明：在Ca(OH)2试剂用量为100ml、改性温度为80℃、改性时间为2h、干燥时间为6h时，改性后的活性炭吸附容量达到最大，为3.91mmol/g。

关键词：Ca(OH)2；活性炭；吸收容量；改性；CO2Study on Ca(OH)2 modification activated carbon and absorption of carbon dioxide Abstract：In order to prepare a new type of activated carbon with good selectivity and adsorption capacity, Ca(OH)2was used as the chemical activator to modify the granular activated carbon. The experimental results showed that the adsorption capacity of activated carbon reached the maximum with the Ca(OH)2 modification amoun t of 100ml,modification temperature of80℃, modification time of2h and drying time of 6h, and the maximum adsorption capacity of activated carbon was 3.91mmol/g. Keywords: Ca(OH)2；activated carbon；absorption capacity；modify；carbon dioxide引言二氧化碳是温室效应的罪魁祸首之一，二氧化碳的减排问题是21世纪各国关注的焦点[1-3]。

CO2在石油焦基活性炭上的吸附捕集研究

１．２样品表征
样品的比表面积和孑Ｌ结构参数采用Ｎ静态吸附容量法进行测定．所用仪器为英国ＨＩＤＥＮ公司生产的ＩＧＡ智能重量分析仪。样品首先在３００￣Ｃ抽真空处理４ｈ，然后于一１９６￣Ｃ下以高纯Ｎ为介质测
压力下恒压一段时间。达到吸附平衡后根据吸附前
男，工程师，博士，主要从事天然气净化与处理工艺设计与开发，电邮ｗａｎｇｋｅｃｐｕ＠１６３．ｃｏｎ；ｒ｝通讯作者：查庆芳（１９４４．），男，教授，博士生导师，电话０５４６．８３９５１１７，电邮ｚｈａｑｉｎｇ－
１实验部分
１．１石油焦基活性炭的制备
定样品的比表面积和孔结构参数。
１．３Ｃ０２吸附测试
石油焦（独山子石化公司）经球磨机粉碎、筛取
１００目一２００目组分与一定比例的氢氧化钾、糠醛渣（造孔剂）和表面活性剂充分搅拌混合后，放入微波
第５期
王
科等：ＣＯ在石油焦基活性炭上的吸附捕集研究
４７
ＣＯ２在石油焦基活性炭上的吸附捕集研究
王科，韩淑怡，闫健美，查庆芳，蒲黎明，冼祥发
（１．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都２．中国石油大学重质油国家重点实验室。山东青岛６１００４１；２６６５８０）

《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，气体混合物的分离与纯化变得日益重要。

活性炭作为一种优良的吸附材料，因其独特的孔结构及高比表面积，在CO2和CH4等气体的吸附分离中具有广泛应用。

本文旨在探讨活性炭的孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响，以期为相关研究与应用提供理论支持。

二、活性炭孔结构概述活性炭的孔结构主要由微孔、介孔和大孔组成。

微孔直径小于2纳米，介孔直径在2-50纳米之间，大孔则大于50纳米。

不同直径的孔隙对气体的吸附性能具有重要影响。

此外，孔的体积、形状及连通性也是影响活性炭吸附性能的关键因素。

三、CO2和CH4的吸附特性CO2和CH4都是常见的气体分子，但它们的吸附特性有所不同。

CO2分子较小，具有较高的极化率，因此在活性炭上的吸附能力较强。

而CH4分子较大，极化率较低，吸附能力相对较弱。

因此，活性炭的孔结构对这两种气体的吸附分离性能具有显著影响。

四、活性炭孔结构对CO2和CH4吸附的影响1. 微孔对吸附的影响：微孔是活性炭中最重要的吸附位点，对于CO2的吸附尤为重要。

由于CO2分子较小，能够进入微孔内部，从而形成较强的物理吸附。

而CH4由于分子较大，进入微孔的难度较大，导致其在微孔中的吸附量较低。

因此，微孔的数量和分布对CO2的吸附性能具有重要影响。

2. 介孔和大孔对吸附的影响：介孔和大孔为气体分子提供了扩散通道，有利于提高气体在活性炭中的扩散速率。

此外，这些孔隙还能够为气体分子提供额外的吸附位点。

对于CO2和CH4而言，介孔和大孔有助于提高两种气体的总吸附量，尤其是在高压力下。

然而，介孔和大孔的比例和分布也会影响两种气体间的分离效果。

3. 孔结构对分离性能的影响：由于CO2和CH4的吸附特性差异，活性炭的孔结构对于两者的分离性能具有重要影响。

具有较多微孔的活性炭更有利于CO2的吸附，而介孔和大孔的适当比例则有助于提高两种气体间的分离效果。

活性炭吸附二氧化碳性能的研究

活性炭吸附二氧化碳性能的研究活性炭是一种具有高度多孔结构的材料，具有极高的吸附能力，被广泛应用于气体吸附、污水处理、废气治理等领域。

二氧化碳是一种重要的温室气体，参与到了全球变暖和气候变化的过程中。

因此，研究活性炭对二氧化碳的吸附性能，有助于减缓全球变暖的过程。

首先，活性炭对二氧化碳的吸附性能主要受到以下几个因素的影响：孔径、孔容、表面性质和操作条件。

孔径是活性炭吸附性能的关键因素之一、一般来说，孔径较小的活性炭对二氧化碳具有较高的吸附能力，因为小孔可以提高表面积，增加活性中心。

孔容是活性炭的另一个重要参数，它是指活性炭内能容纳气体吸附的能力。

孔容越大，活性炭对二氧化碳的吸附能力越大。

表面性质是活性炭吸附性能的关键因素之一，主要包括活性中心、化学官能团和表面电荷。

活性中心是指活性炭表面上的一些化学结构，它们可以与二氧化碳分子形成氢键或化学键，从而提高吸附能力。

化学官能团是活性炭分子内的一些化学结构，它们可以增加活性炭的亲密性，提高吸附能力。

表面电荷是指活性炭表面带有的正电荷或负电荷，可以吸引或排斥二氧化碳分子。

操作条件包括温度、压力和流速等因素，它们可以通过改变二氧化碳分子的动力学和浓度来影响活性炭对二氧化碳的吸附性能。

最后，研究活性炭对二氧化碳吸附性能的意义在于寻找一种经济、高效的二氧化碳捕集和储存技术，减少二氧化碳排放，缓解全球变暖的趋势。

活性炭作为一种优良的吸附材料，具有广阔的应用前景。

通过研究活性炭对二氧化碳的吸附性能，可以改进和优化活性炭的结构和性能，并推动其在环境保护和清洁能源等领域的应用。

《活性炭孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响》范文

《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，气体混合物的分离与纯化已成为重要的工业过程。

在众多气体中，二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的分离尤为关键，因为它们在能源、环保及化工领域有着广泛的应用。

活性炭因其高比表面积、丰富的孔结构和良好的吸附性能，成为实现这两种气体有效分离的常用材料。

本文旨在探讨活性炭的孔结构对CO2和CH4吸附分离性能的影响。

二、活性炭孔结构概述活性炭的孔结构是其重要的物理性质之一，它由微孔、中孔和大孔组成。

微孔主要影响活性炭的比表面积和吸附容量，中孔则影响传质速率和扩散性能，而大孔则起到连接微孔和中孔的作用，对整体吸附过程有重要影响。

三、活性炭孔结构对CO2吸附性能的影响CO2分子较小，具有较高的极化率和四极矩，因此更容易被活性炭的微孔吸附。

活性炭的微孔结构越发达，其比表面积越大，对CO2的吸附能力越强。

此外，中孔和大孔的存在也有助于提高CO2的扩散速率和传质效率。

因此，具有合适孔径分布和较高比表面积的活性炭对CO2的吸附性能较好。

四、活性炭孔结构对CH4吸附性能的影响相比CO2，CH4分子的尺寸较大，且极化率较低。

因此，CH4主要被活性炭的中孔和大孔吸附。

具有适当大小中孔和大孔的活性炭，能够提供较好的传质效率和扩散速率，从而提高CH4的吸附量。

此外，微孔的存在也有助于增加CH4的吸附容量，但相对CO2来说，其影响较小。

五、活性炭孔结构对CO2/CH4吸附分离性能的影响在CO2/CH4混合气体的吸附分离过程中，活性炭的孔结构起着关键作用。

具有适当微孔、中孔和大孔结构的活性炭，可以同时实现CO2和CH4的有效吸附。

通过调整活性炭的孔径分布和比表面积，可以优化其对CO2和CH4的吸附选择性，从而实现二者的有效分离。

此外，中孔和大孔的存在还有助于提高混合气体的传质效率和扩散速率，进一步提高分离效果。

六、结论活性炭的孔结构对CO2和CH4的吸附分离性能具有重要影响。

林业炭吸附二氧化碳技术的研究与应用设计

林业炭吸附二氧化碳技术的研究与应用设计林业炭吸附二氧化碳技术的研究与应用设计摘要：近年来，全球温室气体排放引发了严重的气候变化问题。

为了减少二氧化碳的排放，炭吸附技术作为一种可行的降低温室气体排放的方法被广泛研究和应用。

林业炭吸附二氧化碳技术结合了炭吸附和植被吸附的优势，被认为是一种可持续的二氧化碳减排方式。

本文重点探讨了林业炭吸附二氧化碳技术的研究进展、炭材料的选择、吸附剂的设计、林地管理和应用前景等方面。

关键词：林业炭吸附；二氧化碳减排；炭材料；吸附剂设计；林地管理1. 引言二氧化碳是主要的温室气体之一，是导致全球气候变化的主要原因之一。

近年来，全球二氧化碳排放量持续增加，加快了气候变化的进程。

为了减少二氧化碳的排放，炭吸附技术成为了一种备受关注的减排方法。

与传统的化学吸附剂相比，炭材料不仅具有高吸附能力，而且具有较低的成本和生命周期碳足迹，因此被广泛应用于二氧化碳吸附。

林业炭吸附二氧化碳技术是将炭吸附和植被吸附相结合的一种新型减排方式。

通过种植大规模的林木，在其生长过程中吸收大量的二氧化碳，同时林地中的炭材料也具有较高的吸附能力，能够在长期稳定地吸附二氧化碳。

因此，林业炭吸附二氧化碳技术被认为是一种可持续的减排方式。

为了实现林业炭吸附二氧化碳技术的有效应用，需要进行相关研究并设计实际的应用方案。

本文将从炭材料的选择、吸附剂的设计和林地管理等方面探讨林业炭吸附二氧化碳技术的研究与应用设计。

2. 炭材料的选择炭材料的选择是林业炭吸附二氧化碳技术的关键步骤之一。

炭材料具有较大的比表面积和孔隙结构，能够提供较大的吸附表面，从而增加二氧化碳的吸附能力。

根据吸附特性的不同，炭材料通常分为活性炭、生物炭和矿物炭。

活性炭是一种常用的炭材料，具有较大的比表面积和孔隙结构。

活性炭可以通过高温炭化和激活等处理过程得到，具有很强的吸附能力和较高的可再生性。

然而，活性炭的生产成本较高，限制了其大规模应用。

生物炭是一种以木材、农作物秸秆等生物质为原料制备的炭材料。