活性炭模塊的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、以活性炭為吸附材料的化學(xué)防護(hù)器材具有良好的吸附性能，廣泛應(yīng)用于軍用毒劑防護(hù)和各種化學(xué)事故中工業(yè)有毒化學(xué)品的防護(hù)。然而，目前的化學(xué)防護(hù)器材仍存在著壽命短、風(fēng)量小、更換困難等問(wèn)題，不能很好地滿足快速應(yīng)對(duì)各種化學(xué)事故、化學(xué)恐怖襲擊的應(yīng)用要求。因此，研究開發(fā)新型活性炭材料對(duì)于化學(xué)防護(hù)的發(fā)展具有重要的意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 本課題在大量篩選評(píng)價(jià)和工藝參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，選擇以BN09柱狀顆?；钚蕴繛樵牧希訣VA樹脂為膠粘劑，以聚丙烯

2、酰胺為增稠劑，采用濕法制備工藝制備得到了活性炭模塊(Activated Carbon Monolith，ACM)，并對(duì)該模塊的風(fēng)阻、抗壓強(qiáng)度和孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試，以苯為吸附質(zhì)，采用動(dòng)態(tài)吸附法，考察了苯蒸氣在活性炭模塊床層上的吸附行為，研究了增稠劑、含膠量、苯初濃度和氣流比速對(duì)活性炭模塊床層吸附穿透行為的影響，并與BN09顆粒活性炭和以羧甲基纖維素鈉( CMC)為膠粘劑制備得到的活性炭模塊進(jìn)行了吸附性能的對(duì)比研究。
　　 實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果表明，在0.016-0.08 m3/h·cm2的風(fēng)量范圍內(nèi)，活性炭模塊床層的風(fēng)阻要小于顆粒活性炭裝填的床層，因此該模塊可滿足化學(xué)防護(hù)中大風(fēng)量下吸附有毒有害氣體的要求;活性炭模塊單位面積上的抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.12 MPa/cm2以上，可以作為濾芯材料裝填使用;活性炭模塊的比表面積達(dá)701 m2/g，微孔孔容達(dá)到0.404 mL/g，因此對(duì)苯具有良好的吸附性能。
　　 通過(guò)對(duì)活性炭模塊床層穿透行為的研究發(fā)現(xiàn):增稠劑和含膠量與活性

4、炭模塊的吸附性能呈負(fù)相關(guān);苯的初濃度越高，動(dòng)態(tài)飽和吸附量就越高，吸附速率常數(shù)保持不變;氣流比速越大，吸附速率常數(shù)就越大，動(dòng)態(tài)飽和吸附量保持不變;對(duì)比了三種活性炭材料對(duì)苯的吸附性能，以CMC為膠粘劑的活性炭模塊雖飽和吸附量下降不明顯，但吸附速率極低，本實(shí)驗(yàn)制活性炭模塊與BN09顆?；钚蕴课叫袨橄嗨疲瑒?dòng)態(tài)飽和吸附量達(dá)106.39 mg/cm3，吸附速率常數(shù)為920.43 min-1，下降均不超過(guò)10％，穿透時(shí)間下降不超過(guò)5％，動(dòng)態(tài)吸附性能