杏壳活性炭的制备工艺研究

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为了对杏仁加工过程中所形成的废弃物杏壳这一宝贵生物资源进行综合开发利用,本文以杏壳为原料进行热裂解反应,同时制备液体产品木醋液、木焦油和固体产品杏壳炭以及气体产品木煤气。然后,对所产生的固体产品经氢氧化钾和氯化锌活化方法制备杏壳活性炭,获得了成熟的工艺条件,得到比表面积丰富、吸附力强的活性炭。并对活性炭的吸附能力进行了测试,包括碘吸附值、亚甲基蓝吸附值及比表面积,还研究了活性炭处理六价铬离子及铅离子的实验。运用BJH、T-plot图法、吸脱附等温方程分析了活性炭的孔径分布,得到如下结论:1)以炭化后的杏壳为原料,通过氢氧化钾溶液浸渍法获得最佳工艺条件为:料液比为2.0、活化温度为900℃、活化时间为2h、KOH质量分数为60%,最终获得的活性炭碘吸附值为1488.28mg/g,亚甲基蓝吸附值为453.81mg/g,比表面积为1567.53m2/g。2)以炭化后的杏壳为原料,通过氢氧化钾与原料混合的方法获得最佳工艺条件为:碱炭比为3.0、活化时间为3h、活化温度为800℃,在该工艺条件下,杏壳活性炭比表面积为2675m2/g碘吸附值为2183.96mg/g,亚甲基蓝吸附质为586.26mg/g。3)以未炭化的杏壳为原料,采用氯化锌活化法制备杏壳活性炭获得最佳工艺条件为:料液比为2.0、活化温度为600℃、活化时间为60min、ZnCl2质量分数为60%;测得碘吸附值为1100.12mg/g,亚甲基蓝吸附值为210.18mg/g,比表面积为1137.28m2/g。4)以氢氧化钾溶液浸渍法制备所得活性炭为吸附剂,研究了pH值、活性炭加入量、吸附时间及溶液初始浓度对活性炭吸附六价铬离子及铅离子的影响,经试验测得活性炭对六价铬离子的吸附量为119.05mg/g,而对铅离子的吸附量为71.43mg/g;前者Langmuir等温方程线性相关系数R2=0.9987,后者线性相关系数R2=0.9965。
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