本文關(guān)鍵詞：粘膠基活性炭纖維的制備與生產(chǎn)工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：活性炭纖維(Activated Carbon Fibers, ACFs),是一種具有高吸附性能的炭質(zhì)吸附材料。其擁有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu),超過50%的碳原子分布于內(nèi)外表面。與傳統(tǒng)的顆粒狀活性炭(Granular Activated Carbon, GAC)相比,活性炭纖維有著孔徑分布窄、吸附容量大、吸附脫附速率快等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于空氣凈化、水凈化、溶劑回收、醫(yī)療衛(wèi)生、電子等行業(yè)。粘膠基、聚丙烯腈(PAN)基、酚醛基、瀝青基活性炭纖維是活性炭纖維的主要產(chǎn)品,國內(nèi)主要集中在粘膠基活性炭纖維的生產(chǎn)。但是,國內(nèi)粘膠基活性炭纖維的生產(chǎn)存在著收率低、產(chǎn)品性能低、工藝不成熟等問題。 針對以上粘膠基活性炭纖維生產(chǎn)中存在的問題,本論文對粘膠基活性炭纖維制備中的預(yù)處理、低溫炭化、活化等階段展開研究,開發(fā)出具有高吸附性能和高收率的浸漬劑配方,并考察了浸漬劑濃度和活化條件對粘膠基活性炭纖維收率和吸附性能的影響。在實驗室已有研究成果的基礎(chǔ)上,解決了粘膠基活性炭纖維工業(yè)生產(chǎn)中存在的問題,完善了車間生產(chǎn)工藝。研究結(jié)果表明： (1)浸漬劑配方Ⅰ和配方Ⅱ有效地降低活性炭纖維的生產(chǎn)成本,同時提高了粘膠基活性炭纖維的收率和吸附性能。在一定范圍內(nèi),隨著浸漬劑濃度的提高、活化溫度的提高、活化時間的延長所得到的活性炭纖維的吸附性能提高,但是產(chǎn)品收率降低。考慮到實際生產(chǎn)的需求,配方Ⅰ和配方Ⅱ作為粘膠纖維浸漬劑,浸漬劑擔(dān)載率應(yīng)控制在20%、活化溫度為880℃、活化時間為30min、水碳比為5。所得到的活性炭纖維擁有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和良好的吸附性能,碘值、苯值和亞甲基藍值達到1481mg/g、558mg/g和473mg/g。 (2)實驗室的研究成果在活性炭纖維生產(chǎn)中應(yīng)用,改善活性炭纖維的生產(chǎn)工藝,ACFs產(chǎn)品質(zhì)量也更加穩(wěn)定。生產(chǎn)中應(yīng)該保證粘膠基纖維氈具有充分的浸漬時間；適當降低纖維氈走速,以保證纖維氈在炭化爐內(nèi)足夠的停留時間；增加活化爐水蒸氣通量。合理調(diào)整炭化爐和活化爐內(nèi)溫度分布和排氣量：炭化階段增加焦油析出區(qū)間的排氣,以減少焦油對產(chǎn)品質(zhì)量的影響；活化階段適當提高活化溫度,并控制好活化爐排氣口的位置。
【關(guān)鍵詞】：活性炭纖維 吸附 微孔材料 浸漬劑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ342.742
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文獻綜述10-28
• 1.1 活性炭纖維簡介10-13
• 1.1.1 活性炭纖維工業(yè)的發(fā)展10
• 1.1.2 活性炭纖維基本特征10-12
• 1.1.3 活性炭纖維的種類及基本特點12
• 1.1.4 活性炭纖維表面形態(tài)與孔結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2 活性炭纖維的制備13-18
• 1.2.1 預(yù)處理13-14
• 1.2.2 炭化14-15
• 1.2.3 活化15-17
• 1.2.4 活性炭纖維的孔徑控制17
• 1.2.5 活性炭纖維的改性17-18
• 1.3 活性炭纖維的吸附原理18-21
• 1.3.1 吸附等溫線18-19
• 1.3.2 吸附質(zhì)在ACFs上的吸附原理19-20
• 1.3.3 活性炭纖維吸附能力計算20-21
• 1.4 活性炭纖維的應(yīng)用21-26
• 1.4.1 溶劑回收21-23
• 1.4.2 空氣的凈化23-24
• 1.4.3 水凈化24-25
• 1.4.4 電子工業(yè)的應(yīng)用25
• 1.4.5 醫(yī)用25-26
• 1.5 粘膠基活性炭纖維發(fā)展趨勢26-27
• 1.6 論文的研究內(nèi)容和目的27-28
• 2 粘膠基活性炭纖維的制備28-50
• 2.1 實驗室裝置及方法28
• 2.1.1 實驗原料28
• 2.1.2 儀器設(shè)備28
• 2.2 活性炭纖維及其前軀體的表征方法28-32
• 2.2.1 熱重分析28-29
• 2.2.2 氮吸附29
• 2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)29
• 2.2.4 碘吸附值29-30
• 2.2.5 苯吸附值30-32
• 2.2.6 甲基藍值32
• 2.2.7 灰分32
• 2.3 粘膠基活性炭纖維實驗室制備32-33
• 2.3.1 實驗室制備過程32-33
• 2.3.2 炭化活化裝置33
• 2.4 粘膠基活性炭纖維制備工藝的優(yōu)化33-49
• 2.4.1 浸漬劑配方的考察33-37
• 2.4.2 配方ⅠACFs制備工藝的考察37-41
• 2.4.3 配方ⅡACFs制備工藝的考察41-44
• 2.4.4 配方Ⅰ、Ⅱ與純組分A浸漬效果比較44-49
• 2.5 小結(jié)49-50
• 3 粘膠基活性炭纖維的生產(chǎn)50-55
• 3.1 ACFs生產(chǎn)設(shè)備50-51
• 3.1.1 浸漬干燥裝置50
• 3.1.2 炭化裝置50
• 3.1.3 活化裝置50-51
• 3.2 粘膠基活性炭纖維工業(yè)生產(chǎn)工藝51-53
• 3.2.1 活性炭纖維生產(chǎn)流程51
• 3.2.2 生產(chǎn)中的工藝調(diào)控51
• 3.2.3 生產(chǎn)中需要注意的問題51-53
• 3.3 工藝調(diào)整后的產(chǎn)品評價53-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻56-59
• 致謝59-60

【參考文獻】

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本文編號：352602