蜂窩活性炭綜合了活性炭和蜂窩載體的優(yōu)點(diǎn),而且與其他活性炭相比,其較大優(yōu)點(diǎn)在于使用中處理流體的壓力損失小。基于這些優(yōu)點(diǎn),蜂窩活性炭被廣泛用于氣體凈化、儲(chǔ)存以及用作催化劑或催化劑載體等。
1、氣體凈化方面
目前,利用蜂窩活性炭來凈化的氣體主要有甲苯、丁烷、丁酮、乙酸乙酯、二甲苯等VOC氣體。
有人在蜂窩陶瓷上浸漬酚醛樹脂,利用涂載法制備了含碳量為18%的蜂窩活性炭,并通過蜂窩活性炭對甲苯、丁烷以及異丙醇的吸附穿透實(shí)驗(yàn),研究了不同壁厚對吸附效率和吸附能力的影響。
有人研究了用微電磁天平測定在20、60、100和140℃時(shí),甲苯、丁醇以及乙酸乙酯在蜂窩活性炭上的吸附等溫線,并用Langmuir、Freundlich等方程對實(shí)驗(yàn)得到的吸附等溫線進(jìn)行了擬合。
還有人對蜂窩狀活性炭凈化有機(jī)廢氣的能力進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:蜂窩狀活性炭對VOC氣體具有良好的吸附能力。
還有人系統(tǒng)研究了不同吸附質(zhì)、入口甲苯濃度、吸附溫度、空床氣速等參數(shù)對蜂窩活性炭吸-脫附性能的影響,并推薦了適合工業(yè)運(yùn)用的較佳參數(shù)。
2、氣體儲(chǔ)存方面
氣體儲(chǔ)存特別是天然氣和二氧化碳?xì)怏w的儲(chǔ)存對于發(fā)展清潔能源和保護(hù)環(huán)境具有十分重要的作用。自上世紀(jì)50年代起,便開始篩選適用于天然氣儲(chǔ)存的多孔材料吸附劑。目前多孔炭質(zhì)吸附劑是較具工業(yè)化應(yīng)用前景的儲(chǔ)存材料。
有人通過變溫和變壓吸附研究了蜂窩活性炭對CO2、CH4和N2的吸附性能,并用Langmuir方程進(jìn)行擬合。
還有人以比表面積為2.621m2/g的較高比表面積活性炭為原料,酚醛樹脂為粘合劑,制得比表面積為1.887m2/g的蜂窩狀活性炭,并考察了其對CO2的吸脫附性能。
3、催化方面
在催化領(lǐng)域,蜂窩活性炭主要應(yīng)用于煙氣的脫硫脫硝。研究表明,在蜂窩活性炭載體上負(fù)載錳、釩、鎢等貴金屬氧化物能夠增強(qiáng)其對NOx的去處能力。
有人在蜂窩活性炭上負(fù)載氧化錳以達(dá)到選擇性催化去除NOx的目的。研究發(fā)現(xiàn):在較低溫度下,空速為4000h-1時(shí),NOx的去除率可以達(dá)到60%-70%,并且隨著溫度的升高,催化活性得到提高,但選擇性卻有所降低。
還有人制備了粘合劑分別硅酸鹽和酚醛樹脂的負(fù)載V2O5蜂窩活性炭,對這兩種蜂窩活性炭同時(shí)去除SO2和NO做了研究,并與顆?;钚蕴矿w系催化劑、粉末活性炭體系催化劑作了對比。結(jié)果表明:在大約200℃時(shí),在蜂窩活性炭上負(fù)載2%(重量比)的V2O5時(shí),去除表現(xiàn)更好,選擇催化還原性顯著增強(qiáng)。
還有人將蜂窩活性炭等體積浸漬偏釩酸銨和草酸的混合溶液,制備出新型V2O5/ACH催化劑,研究了其脫硫脫硝性能,并得到了在保證較高脫硫脫硝率時(shí)較佳的蜂窩活性炭預(yù)處理?xiàng)l件。
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