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废弃2022世界杯买球平台官网下载变废为宝成为生产活性炭的原料

发布日期:2015年4月22日       浏览:1424 次

活性炭(AC)具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积和优良的吸附性能,已广泛应用于分离、精制、催化剂、试剂回收及其他领域。目前,AC的制备主要有物理活化法、化学活化法等。化学活化法生产木质AC主要有磷酸活化法和氯化锌活化法。其他的方法仍处于研究之中,如KOH活化法和K2CO,活化法等。磷酸活化法具有环境污染程度轻和生产成本低等优点,已成为当今AC工业的主要生产工艺之一。

我国是世界上2022世界杯买球平台官网下载生产第一大国。在2022世界杯买球平台官网下载生产过程中产生的废弃2022世界杯买球平台官网下载及木粉一般用作锅炉燃料(但热值低)或重新打碎拌胶压板,压制的板称再生板,再生板强度较低,且甲醛含量超标。将废弃2022世界杯买球平台官网下载用作生产AC的原料,可使废弃2022世界杯买球平台官网下载得到更合理、更高效的利用,因此,如何优化化学活化法的各种操作参数生产过渡孔发达的高性能AC产品,是一个有待解决的实际问题。

本工作以废弃2022世界杯买球平台官网下载为原材料,采用正交实验研究了废弃2022世界杯买球平台官网下载磷酸活化法制备AC的工艺,探讨了各操作参数对AC性能的影响,为废弃2022世界杯买球平台官网下载的利用开辟了一条新途径。

1实验部分

1.1材料、试剂和仪器

废弃2022世界杯买球平台官网下载:取自某纤维板制品有限公司。磷酸:工业级。其他试剂均为分析纯。实际水样取自南京林业大学紫湖溪,COD为155.38mg/L、p(NH3-N)为0.94mg/L、色度160倍、浊度60.80NTU、p(悬浮物)为43.00mg/L。

PCspectro多参数自动测定仪:德国Aqualytic公司;实验室PCcompact色度单参数自动测定仪:德国Aqualytic公司;2100N型浊度自动测定仪:美国HACH公司;波美氏重表:河北省武强县仪表厂。

1.2实验方法

1.2.1 AC的制备

将废弃2022世界杯买球平台官网下载木屑与不同浓度的磷酸以一定的质量比(浸渍比)混合,浸渍12h后,送入马弗炉,在一定温度下活化,活化过程中每隔15min取出搅拌一次,活化2h后取出冷却,用盐酸和自来水洗涤、干燥、称重、粉碎得到粉状AC待用。

1.2.2 AC处理废水

称取3gAC,置于250mL锥形瓶中,加入150mL实际水样,在20℃条件下处理24h,过滤后测定各项水质指标。

1.3 分析方法

碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、焦糖脱色率(A法)按照GB/T12496-1999《木质活性炭试验方法》测定;COD采用重铬酸钾法测定;p(NH3-N)采用多参数自动测定仪配合原厂药剂以比色法进行测定;色度采用单参数自动测定仪以比色法进行测定;浊度采用浊度自动测定仪以比色法进行测定;采用波美氏重表测定磷酸波美度,换算成磷酸质量浓度。

2结果与讨论

2.1 AC制备工艺的正交实验结果

采用正交实验法,选用Lg(34)正交设计表,考察了磷酸质量浓度、活化温度和浸渍比对AC得率、碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响,正交实验因素水平见表1,正交实验结果见表2。表1正交实验因素水平

由表2可见,AC各项性能指标影响因素的大小顺序为:对于AC得率,磷酸质量浓度>浸渍比>活化温度,最佳工艺为:A2C1B1;对于碘吸附值,活化温度>浸渍比>磷酸质量浓度,最佳工艺为:B1C3A3;对于亚甲基蓝吸附值,磷酸质量浓度>活化温度>浸渍比,最佳工艺为:A382Cl。以上的分析结果是单独考察一个指标时的最佳工艺,分析各因素最佳水平顺序,可以得到在本实验条件下的最佳工艺:A3BIC3,即磷酸质量浓度为813.43g/L,活化温度为500℃,浸渍比为2.1:1。

2.2 优化实验

为了验证正交实验得出的最佳工艺A3B1C3,进一步优化工艺条件,采用质量浓度为813.43g/L的磷酸为活化剂,活化温度为500℃,以不同浸渍比再进一步实验,结果见表3。由表3可见:随浸渍比增加,亚甲基蓝吸附值增加;当浸渍比为4.5:1时,AC得率为40.67%、碘吸附值为934.56mg/g、亚甲基蓝吸附值为172.5mg/g、焦糖脱色率达100%。

2.3 AC处理实际水样的结果

用本工作制备的AC对实际水样进行处理,效果见表4。从表4可见:采用由废弃2022世界杯买球平台官网下载制备的AC处理实际水样后,COD去除率为84.50%,NH3-N去除率61.70%,色度去除率为86.88%,浊度去除率为82.80%.悬浮物去除率为80.98%,处理效果显著。

3结论

a)采用废弃2022世界杯买球平台官网下载,以磷酸为活化剂制备AC,通过正交实验得出制备AC的最佳工艺条件:磷酸质量浓度为813.43g/L,浸渍比为4.5:1,活化温度为500℃,浸渍时间为12h,活化时间2h。在此条件下AC得率为40.67%,碘吸附值为934.56mg/g,亚甲基蓝吸附值为172.5mg/g,焦糖脱色率为100%。

b)以本工作制备的AC处理实际水样,效果显著,采用3gAC处理150mL废水,COD去除率为84.50%,NH3-N去除率为61.70%,色度去除率为86.88%,浊度去除率为82.80%,悬浮物去除率为80.98%。

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