煤基含硫活性炭的制备及其CO2吸附性能 论文

根据提供的文件信息，以下是关于“煤基含硫活性炭的制备及其CO2吸附性能”相关的知识点详细说明：一、煤基含硫活性炭的制备方法1.原料选择：论文中提到使用无烟煤和褐煤的混合物作为原料。无烟煤与褐煤是煤炭行业中两种重要的煤类，具有不同的化学和物理特性，通常根据它们的挥发分、水分、硫含量和热值等指标进行分类。 2.掺杂KOH活化：掺杂KOH是为了提高煤在热解过程中的化学反应活性，从而增加活性炭的比表面积和微孔孔体积。KOH是一种常用的化学活化剂，在制备过程中能够与煤中的碳反应生成孔隙结构。 3.共热解过程：将掺杂KOH的无烟煤与褐煤混合物进行共热解，通过高温处理使原料中的有机物质发生热裂解，形成多孔结构的活性炭。 4.酸洗处理：热解后的产物需要进行酸洗处理，主要是为了去除未反应的KOH以及一些无机盐，进一步净化活性炭表面，提高其CO2吸附性能。二、活性炭的吸附性能研究1.碱炭质量比的影响：文中提到了不同碱炭质量比对活性炭比表面积和微孔孔体积的作用。碱炭质量比指的是KOH与煤原料的质量比，这个参数对最终活性炭的孔隙结构及吸附性能具有关键影响。一个较高的碱炭比可以产生更多的孔隙结构，从而提高吸附能力。 2.硫含量与CO2吸附能力的关系：硫作为煤基活性炭的成分之一，其含量对CO2的吸附性能有着重要影响。研究硫含量如何影响CO2的吸附能力和选择性是本论文的重要部分。硫原子可能通过与CO2分子的相互作用增强了活性炭对CO2的吸附能力。三、CO2吸附应用1. CO2吸附：活性炭由于其高度多孔的结构，可以用于吸附气体，特别是CO2。随着全球气候变暖和工业排放CO2量的增加，开发有效的CO2捕集和储存技术变得十分重要。 2. CO2/CH4分离：由于CH4也是一种重要的能源气体，论文中可能还探讨了含硫活性炭在CO2和CH4混合气体分离中的应用。通过选择性吸附，可以有效分离这两种气体，提高天然气的纯度，或者用于减少温室气体排放。四、KOH活化技术KOH活化是制备活性炭的一种方法，它通过引入碱性物质KOH促进活性炭前驱体的物理化学变化。KOH的加入能够促进碳原子的迁移和重排，从而增加微孔的形成。由于KOH活化能制得比表面积较大的活性炭，该技术在工业上有广泛的应用。五、论文的研究意义及应用前景1.环境保护：本研究为工业CO2减排提供了新的技术路径，有助于解决因燃烧化石燃料产生的大量CO2排放问题。 2.能源利用：研究结果还可以应用于提高天然气的纯度，通过活性炭吸附除去CO2，优化天然气的燃烧性能，进而改善能源利用效率。 3.材料科学：通过优化活性炭的制备工艺，可以进一步拓宽活性炭在其他领域如水处理、医药、催化等领域的应用。本研究通过掺杂KOH活化煤基原料制备含硫活性炭，并探索了其对CO2的吸附性能，为相关领域的研究和应用提供了理论和实践依据。