膨脹石墨-活性炭用于船舶艙底水處理的研究.pdf

1、針對機艙震動劇烈、空間有限的特點，結構簡單、分離效果好、占地面積小的吸附技術更適用于船舶油水分離，也有利于降低船員的工作強度；隨著排放法規(guī)的日益嚴格，若是能開發(fā)出成本低、吸附量大的吸附劑用于船舶艙底水處理將具有十分現(xiàn)實的意義。本文采用浸漬-固化-活化的思路制備膨脹石墨/活性炭復合吸附劑，開展了如下方面的工作：
　?。?）H3PO4活化法制備適用于乳化油吸附的活性炭工藝優(yōu)化。以蔗糖為炭源、H3PO4為活化劑采用單因素實驗法分析浸漬比

2、（H3PO4質量：蔗糖質量）、活化溫度、活化時間、升溫速率對乳化油靜態(tài)吸附量的影響。結果表明：浸漬比2.5、活化溫度550℃、活化時間2h、升溫速率15℃/min，在此工藝條件下制得的活性炭試樣比表面積1095m2/g，具有豐富的中孔孔隙結構，對乳化油的最大靜態(tài)吸附量為57.6mg/g。
　　（2）研究膨化工藝及成型工藝對膨脹石墨性能的影響。在溫度依次為600℃、700℃、800℃、900℃條件下對可膨脹石墨進行膨化實驗，將制得的

3、最大膨脹體積的松散狀膨脹石墨壓縮成膨脹石墨塊，再對其進行機械強度測試。結果表明：當加熱溫度為900℃、時間為25s時，制得的樣品膨脹體積最大，膨脹石墨塊機械強度隨密度的增加而增強，且當密度達到0.03g/cm3時，基本滿足艙底污水處理流速對濾料機械強度的要求。
　?。?）復合工藝的參數(shù)選取和吸附劑SEM分析。由于蔗糖和H3PO4在低溫下可發(fā)生縮聚反應，為了降低縮聚反應對復合吸附劑形變造成的影響，分析了蔗糖/H3PO4混合溶液中蔗糖

4、質量分數(shù)和膨脹石墨塊密度對吸附劑形變的影響。結果表明：膨脹石墨塊密度對尺寸變化影響較小，而當蔗糖質量分數(shù)達到20％以上時，復合吸附劑徑向尺寸變化較小。通過SEM掃描發(fā)現(xiàn)，活性炭的引入不僅增強了復合吸附劑對細小油滴捕捉能力，還能夠和膨脹石墨形成了新的“貯油”空間，提升其吸油性能。
　?。?）復合吸附劑動態(tài)吸附工況選擇及強度測試。為了達到實用性目的，通過研究膨脹石墨塊密度、膨脹石墨/活性炭復合吸附劑高度、污水流速對除油效果的影響，進而