煤气化灰渣制备活性炭及其CO2吸附分离研究

洁净煤技术
网络首发时间：2024-08-07 17:20:15

作者

元宁李嘉张晋玲张建胜
单位

清华大学山西清洁能源研究院清华大学能源与动力工程系
摘要

我国煤气化灰渣产量大，传统上以堆存和填埋为主要处置方式。常规处理方法不仅加速了资源消耗，而且带来了昂贵的后期处理成本，不符合我国固废处置减量化、资源化和无害化的政策。煤气化灰渣是原煤在气化炉中经高温气化后排出的废弃物，含有一定量的未燃碳，可作为活性炭制备的重要原料。本文以煤气化细渣为碳源，浮选得到精炭后采用化学活化法制备活性炭，通过考察碱炭比、活化时间和活化温度等条件，得到碱炭比为1、活化时间为60 min、活化温度为900℃的最佳制备工艺条件，在该条件下得到的活性炭比表面积为326.77 m2/g，298 K下的CO2吸附量为20.63 cm3/g，CO2/N2（15/85）吸附选择性为38.5，较浮选精炭有显著提升。采用低温氮吸附（BET）、粉末X射线衍射（PXRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FTIR）、CO2/N2吸附和分离穿透测试等手段对样品进行了结构和性能表征，结果表明活化后得到的活性炭多孔环境更为丰富，尤其是微孔和介孔数量增加明显，羟基和羧基官能团数量也有所增加，促使其CO2吸附性能较原始材料显著提升，能有效用于CO2的捕集。
关键词

煤气化灰渣浮选精炭活性炭气体吸附性能CO2捕集
文章目录

0 引言
1实验部分
1.1 实验原料及试剂
1.2 煤气化灰渣的浮选
1.3 活性炭的制备
1.4 样品表征
1.5 选择性计算
1.6 二氧化碳分离实验
2结果与讨论
2.1活性炭的制备及孔结构表征
2.1.1 碱炭比对活性炭吸附性能的影响
2.1.2 活化时间对活性炭吸附性能的影响
2.1.3 活化温度对活性炭吸附性能的影响
2.2 浮选精炭及活性炭的结构特性分析
2.3活性炭的CO_(2)吸附及分离性能分析
3 结论
引用格式

元宁,李嘉,张晋玲,等.煤气化灰渣制备活性炭及其CO_(2)吸附分离研究[J/OL].洁净煤技术,1-10[2024-08-08].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3676.TD.20240807.1603.004.html.