微波解吸技术及其应用

通过实验数据对活性炭的升温行为进行了定量描述并对微波解吸动力学模式进行了分析。结果表明,活性炭升温行为可分为2个阶段进行描述,微波解吸再生载乙醇活性炭的速度很快,1 min即可达到80％以上的脱附率,一般3～4 min后脱附率达90％以上,整个解吸过程所用的时间不到6 min.     

微波解吸技术及其应用

通过实验数据对活性炭的升温行为进行了定量描述并对微波解吸动力学模式进行了分析。结果表明，活性炭升温行为可分为2个阶段进行描述，微波解吸再生载乙醇活性炭的速度很快，1 min即可达到80％以上的脱附率，一般3～4min后脱附率达90％以上，整个解吸过程所用的时间不到6min。     

微波-活性炭联合作用在污染控制中的应用

近年来,微波技术被越来越多地应用于污染控制方面的研究,其中相当一部分工作是借助于微波与活性炭的相互作用,即利用活性炭在微波辐照下可快速升温的特性,获得较高反应温度,同时活性炭还具有较强的还原能力和催化作用,从而达到分解吸附在活性炭孔隙内部或与活性炭共存于同一体系中的污染物的目的。首先从活性炭在微波场中升温的角度探讨了微波辐照对活性炭的作用,并就微波活性炭联合作用在气态污染物处理、液态污染物处理、土壤污染修复以及活性炭为载体的催化剂制备等方面的研究进展进行了评述。     

微波干化热解湿污泥的失重和升温特性及残渣分析

为研究湿污泥的微波热解特性,将湿污泥与颗粒活性炭(微波吸收剂)以5∶1的重量比例均匀混合,在300~1 600 W区间取11种不同的微波功率进行热解,同时测量样品的重量和温度。研究表明,添加活性炭的湿污泥在微波功率小于400 W只能加热到90℃,完成污泥脱水。随着微波功率增大,样品失重加快,升温速率和最终温度都增大。微波功率大于800 W样品在1 000 s内加热到300℃,实现快速升温和热解。此时污泥升温有2个峰值,第1个在100℃左右代表水分析出,第2个峰值随着功率增大而提前,代表污泥残渣由于良好的微波吸收能力在微波下迅速升温。推测污泥介电损耗系数在微波加热过程中先因水分蒸发而减小,后因继续升温而增加,有效促进样品吸收微波和二次升温。污泥的重量消减率在微波功率大于600 W时保持在75%左右。污泥热解残渣的碳氢氮元素含量先受到水分析出,后受到低温裂解释放氨气和胺氮类的影响。     

微波法制备污泥活性炭研究

采用微波加热法,以污水厂剩余污泥为原料,磷酸为污泥活化剂制备污泥活性炭.微波功率、辐照时间和磷酸浓度对污泥活性炭吸附性能具有显著影响,在最佳工艺条件微波功率480 W、辐照时间315 s和磷酸浓度40%条件下制得的活性炭碘值301 mg/g,比表面积168 m2/g,污泥中重金属绝大部分被固化.与传统商品炭相比,污泥炭孔隙结构以中孔为主.利用该活性炭处理城市生活污水处理厂出水,COD去除率可达87%以上,污泥炭的吸附等温线用Langmuir等温吸附模型进行描述.     

微波紫外耦合辐射降解间硝基苯磺酸钠及活性炭再生

针对活性炭吸附法处理污水所面临的吸附剂物耗大及其所形成的危险废弃物处置难题,采用微波紫外耦合辐射技术对活性炭无害化再生。以活性炭吸附电镀废水中的间硝基苯磺酸钠(3-NBSA)为研究对象,考察了p H对活性炭吸附3-NBSA效果的影响,研究了活性炭的吸附动力学和吸附等温线,最后探讨了微波功率、微波辐照时间、空气流量及再生次数对活性炭再生效果和再生损耗率的影响。实验结果表明,p H在2~8范围内对活性炭吸附效果影响不大,活性炭吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附特性可用Freundlich等温方程式来描述。活性炭再生实验的最佳工艺条件:微波功率为500W,微波辐照时间为10 min,空气流量为0.024 m3/h。最佳工艺条件下活性炭的再生率达到99.62%,且连续再生5次后仍能达到90.02%。实验表明,在微波紫外耦合辐射作用下比只在微波作用下,活性炭的再生效果和3-NBSA的降解效果更好。     

微波修复石油污染土壤升温特性影响因素的实验研究

实验研究了微波功率、土壤受污染程度和各种吸波介质对微波修复石油污染土壤升温特性的影响,所用的吸波介质有水、颗粒活性炭、铝、镍、三氧化二钴、三氧化二铬和氧化锡.实验中以氮气为保护气微波辐照各种石油污染土壤样品,测量样品的升温特性.实验结果表明:(1)随着微波加热功率的增加,石油污染土壤的升温速率和最高温度都增大,功率从4...     

活性炭-微波辐射法去除苯酚的机理研究

通过微波辐射前后水样的紫外分光扫描分析,以及微波辐射后水样中的苯酚浓度和COD浓度之间线性相关性分析表明,活性炭-微波辐射强化除酚效率的主要机理是微波使反应体系温度升高导致的活性炭加速吸附作用,而不是微波诱导催化氧化作用。通过对微波辐射前后活性炭的SEM扫描电镜分析说明,活性炭在微波场中由于“微域爆炸”导致其表面及内部孔隙结构的变化, 吸附性能得到改善,是强化苯酚去除的另一原因。 研究还表明,在较短的作用时间内,活性炭-微波辐射法的除酚效率高于常温吸附,但低于沸腾条件下的高温吸附。活性炭-微波辐射去除苯酚的规律遵循其吸附特性,温度越高,吸附反应速度越快。     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热一二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺。采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值，亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响，得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25min，二氧化碳流量0．2L／min，微波功率700w。在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158．02mg／g、亚甲基蓝吸附值为240mv,／g、得率为74．19％。并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析，活性炭的比表面积为1308．13m^2／g，总孔容为0．76mL／g。     

不干胶废弃物热解与燃烧动力学特性

采用热重分析方法对不干胶废弃物(PSAs)进行了热解和燃烧失重分析,并采用Doyle法拟合计算了PSAs热解和燃烧动力学参数。结果表明:当温度低于200℃或高于600℃,PSAs的热解和燃烧失重过程具有性;300~600℃时,PSAs热解过程具有3个失重峰,而其燃烧过程具有2个失重峰。动力学分析结果表明:PSAs的热解是由多阶段复杂的热裂解反应组成,其热解过程可用4个一级反应来描述,随着升温速率的提高热解阶段第1峰区表观活化能降低;而第2、3峰区以及半焦深度裂解阶段的第4峰区活化能逐渐升高;PSAs燃烧过程可用3个一级反应来描述,随着升温速率的提高,PSAs燃烧过程的表观活化能均逐渐降低,并且燃烧表观活化能均低于热解表观活化能。     

浸渍-碱性微波法载磁活性炭粉对壬基酚的吸附

利用浸渍-碱性微波法制备载磁粉末活性炭,通过等温吸附实验和动力学吸附实验,研究对比了其与原料活性炭、浸渍载铁活性炭对壬基酚的吸附性能。采用氮气吸附仪、FTIR、XRD、国标(GB/T12496.19-1999)邻菲啰啉分光度法及VSM,分别对3种样品进行了物相结构、表面官能团、铁含量及磁性能的分析,并探讨了吸附机理。结果表明,浸渍-碱性微波法载磁活性炭的总孔容及孔隙率均有较大提高;其吸附等温线符合Freundich方程,吸附动力学过程符合准二级动力学方程与孔道内扩散模型,相关系数R2均大于0.900。原活性炭经一定浓度的铁盐溶液浸渍后,铁含量由2%提高到8%。在碱性、N2气氛条件下微波后,铁系物主要存在形式为零价铁和Fe3O4,制得的载磁活性炭饱和磁化强度为1.12 emu/g。     

Combined effect of microwave and activated carbon on the remediation of polychlorinated biphenyl-contaminated soil

The application of microwave and activated carbon for the treatment of polychlorinated biphenyl (PCB) contaminated soil was explored in this study with a model compound of 2,4,5-trichlorobiphenyl (PCB29). PCB-contaminated soil was treated in a quartz reactor by microwave irradiation at 2450MHz with the addition of granular activated carbon (GAC). In this procedure, GAC acted as microwave absorbent for reaching high temperature and reductant for dechlorination. A sheltered type-K thermocouple was applied to record the temperature rising courses. It was shown that the addition of GAC could effectively promote the temperature rising courses. The determination of PCB residues in soil by gas chromatography (GC) revealed that rates of PCB removal were highly dependent on microwave power, soil moisture content, and the amount of GAC added. GC with mass spectrum (MS) detector and ion chromatography were employed for the analysis of degradation intermediates and chlorine ions, respectively. It was suggested that microwave irradiation with the assistance of activated carbon might be a potential technology for the remediation of PCB-contaminated soil.     

微波再生载苯酚活性炭过程中再生产物分析

研究了载氮气和无载气2种条件下,微波再生载苯酚活性炭过程中再生产物的成分和苯酚随再生过程的去向分布。结果表明,无载气时,微波功率越高,再生反应器内温度越高,吸附质的高温裂解反应越彻底,再生产物以挥发性气体为主,有机质种类很少;而当微波功率较低或载氮气再生时,反应器内温度相对较低,苯酚难以被彻底分解,再生产物中含多种复杂的链状或环状有机物。此外,载氮气时,经气提、挥发而去除的苯酚量约占总吸附量的一半,再生炭上无苯酚残留,活性炭吸附性能可完全恢复乃至优化;无载气时,经挥发而去除的苯酚量只有19.9%,其余大量苯酚则在微波作用下裂解或缩合为其他物质随尾气而去除,且再生炭上仍有少量苯酚未被解吸出来。因此,前者活性炭再生的效果优于后者。     

废棉布制备活性炭影响因素与机理研究

研究了采用磷酸活化法制备废棉布活性炭的工艺条件。研究表明,废棉布活性炭吸附能力随着磷酸浓度、浸渍时间、活化温度和活化时间的增加呈现先增加后减小的趋势。最佳制备条件为:磷酸浓度40%,浸渍时间24 h,活化温度500℃,活化时间30 min。此时制备的废棉布活性炭性能优于商品活性炭。另外,通过对最佳浓度磷酸浸渍的废棉布进行热失重分析,对磷酸活化废棉布制备活性炭机理开展了初步研究,研究表明磷酸活化废棉布制备活性炭过程分为水分蒸发阶段、炭化阶段、过渡阶段、活化阶段和煅烧阶段。     

微波辅助-活性炭法处理电厂EDTA锅炉清洗废水可行性研究

采用微波辅助-活性炭法处理电厂EDTA锅炉清洗废水,研究了微波辐射时间、微波功率以及再生次数对活性炭吸附能力的影响,并根据实验结果设计了工艺流程,分析了微波辅助-活性炭法处理电厂EDTA锅炉清洗废水的可行性.研究表明,微波辅助-活性炭法处理EDTA清洗废水的最佳微波辐射时间和微波功率分别为5 min和680 W,微波辐...     

Ozonation of activated carbon and its effects on the adsorption of VOCs exemplified by methylethylketone and benzene

Ozonation can modify the surface property of an activated carbon such as specific surface area, pore volume, and functional group. Results indicate that ozonation can increase the specific surface area of an activated carbon from 783+/-51 to 851+/-25 m2/g due in part to increasing micropores (those below 15 A). However, there is no change in macropore and mesopore upon ozonation. The amount of oxygen functional group (OFG) increases from 197+/-4 to 240+/-4 microeq/g, mostly in hydroxyl and carboxyl groups upon ozone treatment. These oxygen-containing functional groups are stable in the temperature range 30-250 degrees C, but begin to decompose when temperature increases beyond 300 and 350 degrees C. When the temperature reaches 1200 degrees C, all OFGs virtually disappear. The effect of ozone treatment on the adsorption of volatile organic carbon (VOC) was exemplified by methylethylketone (MEK) and benzene. The adsorption density of MEK and benzene by ozone treated activated carbon (AC(O3)) are greater than that by the untreated (AC), with MEK being more adsorbable than benzene. Results of factorial analysis indicate that physical characteristics, namely, micropore, BET surface area, pore diameter (PD), micropore volume (MV) play an important role on benzene and MEK adsorption.     

微波辐照载甲苯活性炭再生研究

研究在微波辐照条件下,活性炭量、微波功率、载气量、加热时间等因素对载甲苯活性炭脱附的影响,在正交实验中,各个影响因素的重要性排序为:氮气流量、活性炭量、辐照时间、微波功率,最佳的操作工况为:活性炭量9 g、载气流量300 mL/min、辐照时间120 s、微波功率500W,活性炭的脱附率在99.74%.