氨水改性活性炭对沼气吸附脱碳的实验研究

作     者：冯亮亮 黄黎 严珍奇 安崇 胡建军 刘圣勇 Feng Liangliang;Huang Li;Yan Zhenqi;An Chong;Hu Jianjun;Liu Shengyong

作者机构：河南农业大学机电工程学院郑州450002 农业农村部农村可再生能源新材料与装备重点实验室郑州450002 河南省生物质能源与纳米材料国际联合实验室郑州450002 河南省农村可再生能源重点实验室郑州450002 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2021年第42卷第9期

页      面：400-404页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0817[工学-化学工程与技术] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51576060) 公益性行业(农业)科研专项(201503135-10) 河南省高等学校重点科研项目(16A480008)。 

主　　题：沼气 改性活性炭 比表面积 官能团 吸附脱碳 氨水 

摘      要：针对沼气吸附法脱碳提质所用活性炭进行改性研究,以氨水为改性剂,探讨改性剂浓度和改性时间对活性炭脱碳效果以及其表面化学结构的影响。实验结果表明:1)经过氨水改性处理后的活性炭呈酸性官能团减少,呈碱性官能团增加,同时引入含氮官能团,改性后活性炭的表面疏水性增强,极性发生变化,增强对气体的吸附能力;2)在改性剂浓度5%~25%范围内,氨水浓度为10%,改性时间为12 h,改性效果最佳,活性炭比表面积由413.2 m^(2)/g增至502.7 m^(2)/g,增加21.66%,微孔容积增加39.47%,达到最大值0.735 cm^(3)/g,总孔容积增加54.33%,达到最大值0.963 cm^(3)/g,微孔孔径增大13.06%,达到1.307 nm;3)模拟沼气(CH4体积占比60%,CO_(2)体积占比40%)吸附脱碳实验显示,改性最佳的活性炭处理使样品气中甲烷含量增加19.96%,由未改性活性炭的76.30%达到91.53%。