楊樹木屑生產(chǎn)活性炭工藝研究

本科畢業(yè)論文題目：楊樹木屑生產(chǎn)活性炭工藝研究學(xué)院：專業(yè)：學(xué)號：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：職稱：二O一二年六月九日楊樹木屑生產(chǎn)活性炭工藝研究摘要活性炭作為一種優(yōu)質(zhì)吸附劑，其應(yīng)用越來越廣泛，目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護、化學(xué)工業(yè)、食品加工、藥物精制軍事化學(xué)防護等多個領(lǐng)域，是國民經(jīng)濟和國防建設(shè)以及人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚漠a(chǎn)品[]。我國擁有十分豐富的農(nóng)林廢棄物，年產(chǎn)量達到7億噸以上，目前這些數(shù)量巨大的農(nóng)林廢棄物除小部分用于農(nóng)村建材、飼料、肥料之外，其它農(nóng)林廢棄物以效率極低的直接燃燒方式用作炊事燃料，造成了極大的資源浪費和環(huán)境污染[]。本研究以制材廢棄物楊樹木屑為原料，利用一定濃度的磷酸溶液浸漬后加熱活化，制備活性炭吸附材料。系統(tǒng)研究了原料的性質(zhì)對活性炭的得率的影響；通過檢測產(chǎn)品的亞甲基藍吸附力以及焦糖脫色力來考察浸泡時間、活化溫度、活化時間、浸漬比、磷酸的波美度等不同的工藝條件對活性炭性能的影響；對相應(yīng)的活化機理也進行了初步的研究。確立了調(diào)控活性炭性能的工藝方法和工藝條件。研究結(jié)論如下：磷酸法制備楊樹木屑活性炭的最佳工藝參數(shù)：浸漬比為2.5︰1，磷酸波美度為45Be′，浸泡時間1小時，活化溫度為500℃，活化時間30分鐘左右。所制得的活性炭產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為23，焦糖脫色率為122.5%。關(guān)鍵詞：活性炭；楊樹木屑；磷酸活化；工藝條件TechnologyresearchforproductionofactivatedcarbonfrompoplarwoodshavingsAbstractActivatedcarbon（AC）isanimportantadsorbent,andisextensivelyusedinindustrysuchasenvironmentalprotection,chemicalindustry,foodprocessing,pharmaceuticalprocessing,andmilitarychemistryetc，isthenationaleconomicandnationaldefenseconstructionandPeople'sDailylifeindispensableproduct.Ourcountryhasveryrichagriculturewaste,theannualoutputreachedsevenmilliontonsabove.Atpresent,thesehugeamountsofagriculturewasteexceptfractionusedforruralbuildingmaterials,feed,fertilizer,forestry,otheroutsidewithefficiencylowwastecombustionmodeusedforcookingfueldirectly,causedagreatwasteofresourcesandenvironmentalpollution.Thisstudysystemmaterialwastepoplarsawdustasrawmaterial,usingcertainconcentrationafterthephosphoricaciddipping,activecarbonadsorptionheatactivationpreparationmaterial.Thenatureofthematerialsystemresearchontheinfluenceoftheactivecarbonratio;Throughtestingtheproductmethyleneblueadsorptiondynamicsandcarameldecoloringforcetoinvestigate,soakingtime,activationtemperatureandactivationtime,impregnationofphosphatethan,thetechnologyconditionsofsuchcorrespondingtodifferentinfluenceontheperformanceoftheactivecarbon;Thecorrespondingactivationmechanismhasalsocarriedonthepreliminarystudies.Establishedcontrolmethodandtechnicalperformanceofactivecarbontechnologyconditions.Researchconclusionsareasfollows:Poplarwoodactivatedcarbonlegalphosphateforthebesttechnicalparameters:Theoptimalactivationconditionwasratio1:1,soakingtime6h,phosphoricacidcorresponding45Be′,activationtemperature450℃andactivationtime60min.Theactivatedcarbonproductsmadeofmethyleneblueadsorptionvalueis24,carameldetermined.thedecoloredratefor122.5%.Keywords：activatedcarbon;poplarwoodshavings;phosphoricacidactivation;processconditions目錄TOC\o"1-4"\h\z\uHYPERLINK1前言 1HYPERLINK1.1文獻綜述 7HYPERLINK1.1.1活性炭概述 7HYPERLINK1.1.1.1活性炭的基本特征 7HYPERLINK1.1.1.2活性炭的發(fā)展概況 9HYPERLINK1.1.1.3活性炭的制備原料 9HYPERLINK1.1.1.4活性炭的制備方法 10HYPERLINK1.1.1.5活性炭的應(yīng)用 12HYPERLINK1.1.1.6活性炭的分類 16HYPERLINK1.1.2本課題研究目的和意義 17HYPERLINK1.1.2.1本課題研究的目的和意義 17HYPERLINK2試驗研究方法 18HYPERLINK2.1引言 18HYPERLINK2.2實驗材料與儀器 18HYPERLINK2.2.1實驗材料 18HYPERLINK2.2.2實驗儀器及藥品 18HYPERLINK2.2.2.1實驗儀器 18HYPERLINK2.2.2.2實驗藥品 19HYPERLINK2.3實驗方法 19HYPERLINK2.3.1楊樹木屑活性炭的制備 19HYPERLINK2.3.2活性炭性能的測定 20HYPERLINK2.3.3試驗設(shè)計 20HYPERLINK3實驗結(jié)果與分析 20HYPERLINK3.1影響磷酸活化楊樹木屑制備活性碳的單因素試驗 20HYPERLINK3.1.1浸漬比對楊樹木屑活性炭理化性能與得率的影響 20HYPERLINK3.1.1.1浸漬比對木屑活性炭得率的影響 20HYPERLINK3.1.1.2浸漬比對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響 21HYPERLINK3.1.1.3浸漬比對木屑活性炭焦糖脫色率的影響 21HYPERLINK3.1.2磷酸濃度對木屑活性炭理化性能與得率的影響 22HYPERLINK3.1.2.1磷酸濃度對木屑活性炭得率的影響 22HYPERLINK3.1.2.2磷酸濃度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響 23HYPERLINK3.1.2.3磷酸濃度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響 24HYPERLINK3.1.3浸泡時間對木屑活性炭理化性能與得率的影響 25HYPERLINK3.1.3.1浸泡時間對木屑活性炭得率的影響 25HYPERLINK3.1.3.2浸泡時間對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響 25HYPERLINK3.1.3.3浸泡時間對木屑活性炭焦糖脫色率的影響 26HYPERLINK3.1.4活化時間對木屑活性炭理化性能與得率的影響 27HYPERLINK3.1.4.1活化時間對木屑活性炭得率的影響 27HYPERLINK3.1.4.2活化時間對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響 28HYPERLINK3.1.4.3活化時間對木屑活性炭焦糖脫色率的影響 28HYPERLINK3.1.5活化溫度對木屑活性炭理化性能與得率的影響 29HYPERLINK3.1.5.1活化溫度對木屑活性炭得率的影響 29HYPERLINK3.1.5.2活化溫度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響 30HYPERLINK3.1.5.3活化溫度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響 31HYPERLINK3.1.6木屑顆粒度對活性炭理化性能與得率的影響 31HYPERLINK3.1.6.1木屑顆粒度對木屑活性炭得率的影響 32HYPERLINK3.1.6.2木屑顆粒度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響 32HYPERLINK3.1.6.3木屑顆粒度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響 33HYPERLINK3.2正交實驗 34HYPERLINK3.2.1影響活性炭性能的工藝因素選擇 34HYPERLINK3.2.2選用正交表 34HYPERLINK3.2.3正交實驗結(jié)果及其極差分析 35HYPERLINK3.2.3.1得率的極差分析 35HYPERLINK3.2.3.2亞甲基藍吸附值的極差分析 35HYPERLINK3.2.3.3焦糖脫色率的極差分析 36HYPERLINK3.2.3.4正交試驗結(jié)果 37HYPERLINK4結(jié)論 38HYPERLINK致謝 39HYPERLINK參考文獻 401前言1.1文獻綜述活性炭是一種多孔炭材料，具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積。主要是生物有機物質(zhì)（如煤、石油、瀝青、木屑、果殼等）經(jīng)炭化和活化而得到。活性炭所具有獨特的孔隙結(jié)構(gòu)和表面活性官能團，使得它具有吸附能力強、化學(xué)穩(wěn)定性好、機械強度高、耐酸、耐堿、耐熱，不溶于水和有機溶劑，能在多種條件下和廣泛的pH值范圍內(nèi)使用，使用失效后易再生等特點[1-4]。活性炭被廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通能源、醫(yī)藥衛(wèi)生、以及環(huán)境保護和人類生活等各個方面，如美國環(huán)保署（USEAP）飲用水標準的64項有機污染物指標中，有51項將活性炭列為最有效技術(shù)（BAT）[5]121。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展，特別是近年來各國政府都加強了對環(huán)境的保護和治理力度，進一步推動了活性炭的研究與開發(fā)，出現(xiàn)了許多具有特殊功能的新型活性炭材料，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大，活性炭這一古老而新穎的材料已顯示出良好的發(fā)展前景。其需求量隨著社會發(fā)展和人民生活水平提高，逐年上升的趨勢，尤其是近年來隨著環(huán)境保護要求的日益提高，使得國內(nèi)外活性炭的需求量越來越大，逐年增長[6]。傳統(tǒng)的活性炭制備多以木材、木炭等為原料，隨著社會環(huán)保意識的增強，尤其是1998年發(fā)生在長江、松花江、嫩江流域的特大洪水，使人們己切身體會到生態(tài)環(huán)境惡化對民族生存和可持續(xù)發(fā)展的巨大負面影響，國家迅速對自然林實行禁伐，致使木材、木炭的來源萎縮，使制備活性炭的原料受到很大限制，價格也呈上漲趨勢。在此形勢下，利用切實可行的新工藝，以農(nóng)林廢棄物原料代替木材原料制備活性炭具有很好的前景和重大的意義。因此本研究以木屑為原料，選用適宜的工藝條件制備活性炭，一方面，拓寬了活性炭的原料來源，開辟了木屑新的利用領(lǐng)域，另一方面，本課題的研究在保護環(huán)境，提高林產(chǎn)加工區(qū)農(nóng)民收入水平等方面都具有較大的生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和社會效益。1.1.1活性炭概述1.1.1.1活性炭的基本特征[7、8]吸附性：吸附性質(zhì)是活性炭的首要性質(zhì)?；钚蕴烤哂邢袷Яs無規(guī)則排列的微晶。在活化過程中微晶間產(chǎn)生了形狀不同、大小不一的孔隙，假定活性炭孔隙是圓筒孔形狀，按IUPAC[9]分，活性炭孔隙可分為：微孔<2nm；中孔（又稱過渡孔）2～50nm；大孔>50nm。這些孔隙，特別是微孔提供了巨大的比表面積。微孔的孔隙容積一般約為0.25～0.9ml/g，孔隙數(shù)量約為1020個，全部微孔比表面積約為500～1500m2/g，通常以BET法測算，有的稱高達3500～50000m2/g。活性炭幾乎95%以上的表面積都在微孔中，因此除了有些大分子進入不了外，微孔是決定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容積一般約為0.02～1.0mL/g，表面積最高可達幾百平方米，一般只有活性炭總表面積的約5%。中孔能吸附蒸汽，并為吸附物提供進入微孔的通道，還能直接吸附較大的分子。大孔的孔隙容積一般約為0.2～0.5mL/g，表面積只約0.5～20m2/g，其作用一是使吸附質(zhì)分子快速深入活性炭內(nèi)部較小的孔隙中去:二是作為催化載體時，催化劑常少量沉淀在微孔內(nèi)，大都沉淀在大孔和中孔之中?；钚蕴勘砻娣e理應(yīng)包括內(nèi)表面積和外表面積，事實上吸附性質(zhì)主要來自巨大的內(nèi)表面積，因此不能誤認為把活性炭研碎磨細會明顯提高表面積從而提高吸附力。很多吸附是可逆的物理吸附，若被吸附物為液體，在一定溫度和壓力下被活性炭吸附，在高溫低壓下又可從吸附物中解吸出來，活性炭內(nèi)表面恢復(fù)原狀。這是廣泛應(yīng)用的物理吸附，學(xué)術(shù)上又稱為范德華吸附?；瘜W(xué)性：活性炭的吸附除了物理吸附外還有化學(xué)吸附?；钚蕴康奈叫约热Q于孔隙結(jié)構(gòu)，又取決于化學(xué)組成。活性炭不僅含碳，而且含少量化學(xué)結(jié)合、功能團形式的氧和氫，例如撥基、梭基、酚類、內(nèi)酷類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物或絡(luò)合物，有些來自原料的衍生物，有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質(zhì)集中到活性炭里成為灰分，灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬鹽類，如碳酸鹽和磷酸鹽等。這些灰分含量可經(jīng)水洗或酸洗處理而降低。催化性：活性炭在許多吸附過程中伴有催化作用，表現(xiàn)出催化劑活性。如活性炭吸附二氧化硫經(jīng)催化氧化變成三氧化硫。由于活性炭有特異的表面含氧化合物或絡(luò)合物存在，對多種反應(yīng)具有催化劑活性，例如使氯氣和一氧化碳生成光氣。活性炭具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)、巨大的內(nèi)表面積和很好的耐熱性、耐酸性、耐堿性，可作為催化劑載體。如有機化學(xué)中加氫、脫氫、環(huán)化、異構(gòu)化等反應(yīng)中，活性炭是鉑、把催化劑的優(yōu)良載體。機械性：下列幾個指標表示活性炭的機械性，為活性炭的應(yīng)用者，尤其為大量的工業(yè)應(yīng)用者所重視。（1）粒度：采用一套標準篩篩分法，求出留在和通過每只篩子的活性炭重量，表示粒度分布。（2）表觀密度或堆密度：包含孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。（3）體積密度或顆粒密度：包含孔隙容積而不包含顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。（4）強度:即活性炭的耐破碎性。（5）耐磨性：即耐磨損或抗磨擦的性能。這些機械性質(zhì)直接影響應(yīng)用，例如:密度影響容器大小；粉炭粗細影響過濾；粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降；破碎性影響使用壽命和廢炭再生。因此，活性炭具有以下優(yōu)點:（1）在分離和凈化過程中，活性炭是唯一不需要預(yù)先嚴格除去水分的吸附劑，例如在空氣凈化中就需要這樣的吸附劑。（2）與其它吸附劑相比，活性炭具有很高的比表面積，因此它可以吸附更多非極性或弱極性有機分子。例如，在一個大氣壓和室溫下，普通活性炭的吸附量大約是.0snm分子篩的兩倍。（3）一般來說，活性炭上吸附鍵強度要比其它吸附劑低。因而吸附分子的解吸比較容易，而且吸附劑再生時能耗也比較低。（4）活性炭具有良好的耐酸堿和耐熱性，化學(xué)穩(wěn)定性較高。1.1.1.2活性炭的發(fā)展概況活性炭有著悠久的發(fā)展歷史，早在古埃及時代，人類就利用木炭來消除潰瘍和傷口散發(fā)出的惡臭氣味[10，11]。18世紀末，人們首次發(fā)現(xiàn)木炭的吸附能力。譬如，在1773年，施特拉爾松市的化學(xué)家卡爾·舍列報道了木炭吸附氣體的作用，數(shù)年后，于1785年，洛維茨證實木炭能使某些液體脫色，這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致木炭于1794年在英國精制糖廠中首次獲得工業(yè)應(yīng)用。在1900到1901兩年中，奧斯特里科所公布的兩項專利，打通了活性炭生產(chǎn)的現(xiàn)代工藝途徑，植物性材料同金屬氯化物共熱是該專利的發(fā)明主題，同時在專利中還討論了在加熱到微赤熱條件下，用二氧化碳和水蒸氣活化木炭的方法[12]。在第一次世界大戰(zhàn)中，活性炭作為軍需品得到了急劇的發(fā)展，其原因是化學(xué)武器在戰(zhàn)場上出現(xiàn)，對化學(xué)戰(zhàn)劑的防護被提到議事日程上。第二次世界大戰(zhàn)開始后，活性炭作為防毒面具的重要原材料又出現(xiàn)了新的躍進，這個時期的特點是:煤被利用作活性炭的原材料和壓塊壓伸工藝制造技術(shù)的發(fā)展。60年代后，活性炭被廣泛用于水和廢水、廢氣的處理上，又促進了活性炭工業(yè)的發(fā)展。70年代后，許多國家采用石油殘渣以及其它工業(yè)上的廢料為原料制造各種用途的活性炭，活性炭的產(chǎn)量和質(zhì)量也在不斷提高。90年代初全世界有四十多個國家建有活性炭生產(chǎn)廠家，年生產(chǎn)能力在60～70萬噸之間。以美國居首、其次是歐洲、前蘇聯(lián)、中國及東南亞國家。日本的活性炭工業(yè)增長很快，目前還保持著增長的勢頭。世界上主要生產(chǎn)活性炭的公司是美國的Calgon、Ccca、Norti和Aiochem公司，英國的Satclieff一Pseakmna公司[13]。美國是目前世界上最大的活性炭生產(chǎn)國和消費國。據(jù)統(tǒng)計，1997年其年產(chǎn)量已達21.6萬t左右。我國年產(chǎn)量已超過10萬t，居世界第2位，其次是俄羅期、日本和德國。從出口來看，我國早在1995年就己超過美國，成為活性炭最大的出口國[14]。到1999年，我國的活性炭產(chǎn)量達到12萬t以上，約占世界產(chǎn)量的1/4，已步入世界活性炭生產(chǎn)強國之列[15]。從近10多年的情況看，我國活性炭工業(yè)的發(fā)展趨勢為：（1）活性炭廠從城市向鄉(xiāng)村和原料產(chǎn)區(qū)轉(zhuǎn)移，以解決污染和原料問題。（2）鄉(xiāng)鎮(zhèn)、個體辦的活性炭小廠如雨后春筍，在很多山區(qū)成了致富門路之一。（3）對外技術(shù)合作和貿(mào)易有了突破性發(fā)展。（4）隨著科技教育蓬勃發(fā)展，多行業(yè)、多部門都涉及了活性炭應(yīng)用領(lǐng)域。目前，我國有30多所大學(xué)、科研所和設(shè)計院正進行有關(guān)活性炭的研究和技術(shù)開發(fā)工作，對活性炭工業(yè)的發(fā)展起到了推動作用。我國活性炭工業(yè)跟美國、西歐、日本等發(fā)達國家和地區(qū)相比仍有較大差距，如小廠多，分布相對分散，生產(chǎn)工藝、設(shè)備比較落后，環(huán)境污染大等等。今后隨著我國工業(yè)技術(shù)進一步發(fā)展，人民生活水平不斷提高，活性炭生產(chǎn)將飛躍到一個新的水平。1.1.1.3活性炭的制備原料所有制造活性炭的原料均為含碳物質(zhì)，目前國內(nèi)外所選用的制造活性炭的原料分為五大類：煤系原料、植物原料、石油原料、高分子和工業(yè)廢料以及其它。（一）煤系原料活性炭的生產(chǎn)過程中，煤因為儲量豐富，并可制得多種優(yōu)質(zhì)活性炭，于是逐步成為主要原料，當(dāng)前世界上以煤為原料生產(chǎn)的活性炭已達總產(chǎn)量的三分之二以上。幾乎所有的煤都可以制造出活性炭[16、17]。（二）植物原料（木質(zhì)原料）（1）木屑、木炭：利用木屑、木炭為原料制備活性炭，是林產(chǎn)化的一大分支。用木屑、木炭為原料制成的活性炭，廣泛用于工業(yè)脫色、廢氣凈化劑、醫(yī)用針劑中等等。（2）果核、果殼：利用果核和果殼制備活性炭在我國的研究非常活躍，主要因為各地都有一定的資源，可利用本地土產(chǎn)進行小批量生產(chǎn)，是目前許多鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)活性炭的原料。用果核和果殼制得的活性炭，機械強度較高，表面性能也較好，大多用作工業(yè)產(chǎn)中的催化劑載體。（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)品：農(nóng)副產(chǎn)品加工廢料和某些農(nóng)副產(chǎn)品加工廠產(chǎn)生的廢料，對壞境造成了嚴重污染，對其進行再利用一方面減少了對環(huán)境的污染，更一方面使其變廢為寶。用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢料加工制得的活性炭，由于其對人體無毒無害，所以廣泛用于食品工業(yè)制糖及味精脫色，以及醫(yī)療針劑用活性炭。（4）紙漿廢液：堿法和硫酸欲法以麥草為原料制造紙廠蒸煮后的廢液，其中含木質(zhì)素達70～80%，用酸析、沉淀、分離、洗滌等提取出木質(zhì)素，磨粉后，加入粘結(jié)劑、成型、炭化、活化，制得的活性炭中孔發(fā)達。（三）石油原料石油原料主要指石油煉制過程中的含碳產(chǎn)品及廢料。由石油類資源作原料制活性炭，目前在我國的研究還不成熟，距離工業(yè)生產(chǎn)還有一段距離。由石油類原料制成的產(chǎn)品尤其是球炭、活性炭纖維，在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護及醫(yī)療行業(yè)均具有廣闊的應(yīng)用前景。（三）高分子、工業(yè)廢料這些原料主要指工業(yè)回收廢料，如聚氯乙烯、聚丙烯、樹脂、服醛樹脂、聚碳酸脂、聚四氟乙烯等。用高分子材料為原料制活性炭，對于工業(yè)廢料如塑料、用，將成為廢料處理和一個新天地途徑。呋喃樹脂、酚醛橡膠等的再生利（四）其他其它如動物骨、動物血、蔗糖、糖蜜等也可作為生產(chǎn)活性炭原料。1.1.1.4活性炭的制備方法（一）物理活化法物理活化法是將炭化材料在高溫下用水蒸氣、二氧化碳或空氣等氧化性氣體與炭材料發(fā)生反應(yīng)，在炭材料內(nèi)部形成發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu)。物理法一般使用水蒸汽、二氧化碳、煙道氣等作為活化劑。由于物理活化法在制備過程中不引入化學(xué)試劑，所以用物理活化法制得的活性炭用途較廣泛。物理活化反應(yīng)的實質(zhì)是碳的氧化反應(yīng)。首先對原料進行炭化，即含碳有機物在熱的作用下發(fā)生分解，非碳元素以揮發(fā)分的形式逸出，制得炭化料；然后將炭化料加熱到合適溫度并通入活化氣體與碳發(fā)生活化反應(yīng)，使炭化料的孔徑疏通，進而擴大、發(fā)展，形成孔隙發(fā)達的微晶結(jié)構(gòu)的活性炭。生產(chǎn)中炭化溫度一般為600℃，活化溫度一般在800～1000℃之間[18]。物理活化法具有環(huán)境污染小，產(chǎn)品用途廣泛等優(yōu)點。（二）化學(xué)活化法化學(xué)活化法[19]是指把化學(xué)試劑加入原料中，在惰性氣體或氮氣介質(zhì)中進行熱處理，氫和氧有選擇地或完全從含碳材料中清除，與此同時進行炭化和活化的二種方法。常用的化學(xué)活化試劑有氯化鋅、磷酸、碳酸鉀和硫酸等。氯化鋅活化法：是將各種含碳原料與氯化鋅均勻混合后，在適宜的溫度下，經(jīng)過炭化、活化、回收化學(xué)藥品、漂洗、干燥、粉碎等過程制取活性炭的一種方法。氯化鋅法制備活性炭[20]的特點是：（1）活化溫度較低，一般最適合的活化溫度為600～700℃；（2）所生成碳的基本微晶較小，可以促進多孔型結(jié)構(gòu)發(fā)展；（3）氯化鋅法制備活性炭的得率較高，一般可達到40%（絕對干原料），約有80%的碳轉(zhuǎn)到活性炭中來，從而提高原料的利用率；（4）可以通過調(diào)節(jié)氯化鋅用量，來調(diào)節(jié)所產(chǎn)活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)；（5）氯化鋅作為活化劑可以回收，循環(huán)使用，節(jié)約了生產(chǎn)成本。磷酸活化法：是將各種含碳原料與磷酸均勻混合（或浸漬后），在適宜溫度下，經(jīng)過炭化、活化、回收化學(xué)藥品、漂洗、干燥、粉碎等過程制取活性炭方法。磷酸法生產(chǎn)活性炭具有環(huán)境污染程度輕和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，己經(jīng)成為當(dāng)今活性炭工業(yè)中化學(xué)活化法的主要生產(chǎn)工藝之一。我國自湖州鹿山林場1988年首創(chuàng)磷酸法[21]生產(chǎn)活性炭以來，磷酸法工藝在國內(nèi)已得到了很大發(fā)展。磷酸作為活化劑時，磷酸在活化過程中既具有脫水的作用也起到了酸催化的作用，磷酸進入原料的內(nèi)部與原料的無機物生成磷酸鹽，使原料膨脹，碳微晶的距離增大。通過洗滌除去磷酸鹽，可以得到發(fā)達的孔結(jié)構(gòu)。同時，磷酸對于已經(jīng)形成的碳能起進一步緩慢氧化的作用，侵蝕碳體而造孔。磷酸活化過程中氣體介質(zhì)起著關(guān)鍵的作用。氧對磷酸活化法有著重要的作用，能提高活性炭的比表面積。所以，在磷酸活化法制備活性炭的過程中可以在氣體介質(zhì)中加入適當(dāng)?shù)难鯕?。氧氣—磷酸活化法對產(chǎn)品性能的影響因素主要是活化溫度、活化時間、活化劑的濃度、浸漬時間、浸漬比等。氫氧化鉀活化法：活化過程中，一方面通過生成碳酸鉀[22]消耗碳使孔隙發(fā)展；另一方面，當(dāng)活化溫度超過金屬鉀沸點（762℃）時，鉀蒸汽會擴散入不同的碳層，形成新的孔結(jié)構(gòu)，氣態(tài)金屬鉀在微晶的層片間穿行，撐開芳香層片使其發(fā)生扭曲或變形，創(chuàng)造出新的微孔。由于高比表面積的吸附劑隨著環(huán)保要求的日益強烈而備受重視，因而高比表面積的活性炭生產(chǎn)工藝的研究也是各研究機構(gòu)的熱點之一。以氫氧化鉀等堿性化合物作為活化劑對氧化反應(yīng)有促進作用，在活性炭的活化過程中，能夠分解產(chǎn)生二氧化碳等氣體，這些氣體能夠起到進一步的活化作用，能夠大大的增加活性炭的比表面積，從而提高活性炭的質(zhì)量和吸附性能。制得的活性炭比表面積可以達到4000m2/g，因而制備高比表面積的活性炭大多采用以氫氧化鉀為活化劑。其它化學(xué)活化法：在化學(xué)活化法制備活性炭方法中，除氯化鋅法、磷酸法和氫氧化鉀法外還可用[23]碳酸鉀、氫氧化鈉、氯化按、硫酸、硫化氫、硫化鉀、白云石等作為活化劑來制備性能各異的優(yōu)質(zhì)活性炭。其具體工藝及機理因活化劑不同而有所差異。（三）物理化學(xué)活化法化學(xué)物理法是首先在活性炭原料中加入一定數(shù)量的化學(xué)藥品（即添加劑），然后加工成型，再經(jīng)過炭化和氣體活化，制造成出具有特殊性能的優(yōu)質(zhì)活性炭。一般認為采用活化前對原料進行化學(xué)改性浸漬處理，可使原料活性提高，并在碳材料內(nèi)部形成傳輸通道，有利于氣體活化劑進入孔隙內(nèi)進行刻蝕。化學(xué)物理活化法生產(chǎn)出的活性炭孔隙結(jié)構(gòu)更發(fā)達，活性炭得率較高?；瘜W(xué)物理活化法可通過控制物料比和浸漬時間制得孔徑分布合理的活性炭材料，且所得活性炭既有很高的比表面積又含大量中孔，可顯著提高活性炭對液相中大分子物質(zhì)的吸附能力。此外，利用該方法可在活性炭材料表面添加特殊官能團，從而可利用官能團的化學(xué)性質(zhì)，使活性炭質(zhì)吸附材料具有化學(xué)吸附作用，提高其對特定污染物的吸附能力[24]。1.1.1.5活性炭的應(yīng)用活性炭的主要用途可歸納為氣相吸附、液相吸附和催化作用三方面。（一）活性炭在氣相吸附方面的應(yīng)用[25、26、27、28]活性炭在氣（汽）相吸附中的應(yīng)用是從第一次世界大戰(zhàn)中的防毒面具開始的，以后逐漸應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、氣體凈化和分離等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在人們正在研究活性炭在天然氣吸附方面的應(yīng)用（即ANG），其能量密度為0.25（同樣條件下汽油的能量密度為0.29），將來這一技術(shù)的應(yīng)用將會極大的促進能源利用的發(fā)展。（1）用于大氣污染的防治由于人類活動或自然過程，排放到大氣中的物質(zhì)對人類環(huán)境產(chǎn)生了不利的影響，統(tǒng)稱空氣污染。室外空氣的凈化很早引起了人們的注意，近30年來對室內(nèi)空氣的質(zhì)量也開始重視。據(jù)研究，室內(nèi)空氣的污染源有:建筑材料如磚、墻紙、油漆等；燃料；油炸；熏烤內(nèi)的煙霧；某些化妝品等等?？諝馕廴镜闹卫砜蛇x用吸收法、催化法、燃燒法、冷凝法等。應(yīng)用活性炭吸附法或催化劑法也很普遍。廢氣與具有大表面積的多孔活性炭接觸，廢氣中的污述染物被吸附，使其中的氣體混合物分離，而起到凈化作用。（2）用于治理含氮氧化物的廢氣氮氧化物種類很多，最主要的是一氧化氮和二氧化氮，也是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的污染物。這些污染物來自燃料的燃燒、機動車、硝酸、氮肥等化工廠。大部分燃燒方式中排放物的主要成分為NO，占NOx總量的90%以上。NO在大氣中被氧化成為N02。煙氣中脫除氮氧化物，即煙氣脫氮或煙氣脫硝的方法很多，可分為催化還原法、液體吸收法和吸附法。活性炭凈化氮氧化物的工藝為:使NOx廢氣進入活性炭固定床被吸附，凈化后尾氣排空，活性炭用堿液處理再生，并回收硝酸鈉及亞硝酸鈉。也有將硝酸鈉吸收塔尾氣以活性炭吸附，再用水或稀硝酸噴淋并回收硝酸工藝，有費用較省和體積較小的優(yōu)點。（3）用于煙氣脫硫人們的社會經(jīng)濟活動離不開能源，能源的使用，特別是煤和石油的使用都造成了硫的排放。很長時期以來全球的硫污染一直在困擾著人們。我國70%的能源來自燃煤，硫已經(jīng)成為我國大氣污染的主要污染源，據(jù)國家有關(guān)部門統(tǒng)計，我國絕大部分大中城市和近三分之一的國土都受到了酸雨危害，有個別城市酸雨的PH值為4。防治酸雨已成為我國環(huán)境保護的緊迫課題。要治理硫污染，可以用活性炭脫硫，活性炭脫硫國內(nèi)外均比較成熟，國外大型煙氣脫硫（如電場脫硫）和國內(nèi)化肥廠的合成氣脫硫大多采用活性炭脫硫工藝。（4）用于吸附制冷氣體被吸附時放熱，解吸時吸熱，如能選擇適當(dāng)?shù)奈絼┖臀劫|(zhì)經(jīng)過適當(dāng)?shù)奈胶徒馕^程組合就可制成一個效率較高的制冷系統(tǒng)。有資料顯示，用3個吸附器（2個沸石一一水吸附器，1個活性炭一一甲醇吸附器）和2個蒸發(fā)器、2個冷凝器（水和甲醇各一套）組成的系統(tǒng)的制冷效率達到1.06，而壓縮機一一CFC（含氟烴）系統(tǒng)制冷效率僅為1.0。其意義不僅在于吸附制冷有較高的效率，更主要還在于吸附制冷技術(shù)不污染環(huán)境，是一種清潔的制冷技術(shù)。（5）用于天然氣儲存為了調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染，以天然氣代替汽車用汽油是當(dāng)今一大趨勢，主要優(yōu)點是含硫較少、成本便宜。中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所近年來研究碳質(zhì)吸附劑表明，碳質(zhì)吸附劑對于甲烷的理論吸附量基本相當(dāng)。天然氣儲存于儲藏罐內(nèi)必須壓縮，因此有貯藏材料的耐壓強度問題，利用活性炭可將天然氣（甲烷）吸附而避免超壓爆炸，便于運輸。但是所用活性炭必須無大孔和中孔，而只有微孔。二氧化碳活化所得活性炭的甲烷儲藏能力比水蒸氣活化的活性炭大，可達163%?；钚蕴扛邏何郊淄榭稍黾託怏w燃料的儲量。含有活性炭的儲量會比不含活性炭的儲量高2～3倍。負載金屬或金屬化合物的活性炭用作氣體吸附劑，可儲存大量的氣體，可用汽車進行氣體運輸和液化天然氣的儲藏。（二）活性炭在液相吸附方面的應(yīng)用[29、30、31]水是生命之源。但是，數(shù)量不多的水源卻遭到了大量污染。水的污染源主要有生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)田農(nóng)藥化肥、固體廢物的水溶物和廢氣的淋洗物等?，F(xiàn)在，很多自來水廠都用活性炭來進行水的凈化。活性炭在液相中作為吸附劑使用是從精制糖的脫色開始的。活性炭表面的疏水性使它能從水溶液中吸附各種物質(zhì)，因此廣泛應(yīng)用在水溶液的凈化中。在液相中使用的活性炭多為粉炭，因為粉狀炭吸附速度快、效果好，現(xiàn)在許多使用粉炭的場合要求粉炭的粒度更細，使用粉炭應(yīng)當(dāng)注意過濾困難的問題?，F(xiàn)在，如果要獲得完全合乎人類飲用標準的水或工業(yè)廢水達標排放，最后把關(guān)上幾乎沒有不使用活性炭的。（l）用于食品工業(yè)的液相脫色精制幾乎所有的食品工業(yè)都會用活性炭脫色精制，甜味劑如甘蔗糖、甜菜糖、淀粉糖、乳糖、木糖等。工業(yè)過程中所用活性炭大部分都是粉狀活性炭。在糖的脫色方面的應(yīng)用是活性炭最早的應(yīng)用，早在1916年活性炭就在食糖廠大規(guī)模脫色試用成功，從此國外業(yè)者相繼采用，逐步替代了骨碳市場，食糖行業(yè)成為活性炭應(yīng)用大戶。我國食糖年產(chǎn)六百萬噸以上，曾采用二氧化硫法脫色，使用活性炭者不多，值得開發(fā)。（2）用于釀酒時去除異味和沉淀物國外釀造行業(yè)像威士忌、白蘭地、伏特加、啤酒、清酒及酒飲料廠家常用活性炭來提高品質(zhì)、改善風(fēng)味。在釀酒過程中，由于控制不當(dāng)，或?qū)Z食代用品為昆明理工大學(xué)碩士論文第二章活性炭概述原料操作不妥，或來自采用液態(tài)發(fā)酵，難免有異味，通常經(jīng)過長期貯放陳化，有所改善_，有的也難克服。如果加入0.1%一0.2%專用活性炭，攪拌30min，靜置48h，過濾上層清夜，便無異味。（3）用于自來水廠的深度處理由于有些地面水源水質(zhì)變差和飲用水水質(zhì)要求提高，自來水廠處理工藝在常規(guī)處理基礎(chǔ)上都向深度處理發(fā)展，活性炭工藝已為許多國家所采用，如早在法國MerySnoisee水廠、莫桑水廠、英國低色度水慢濾池工藝水廠、瑞士蘇黎世水廠、德國的Mulheim-Ruhr水廠等工藝流程中都有活性炭處理工序?；钚蕴坑糜谌コ鲁粑镔|(zhì)早已有之，而且常常成為絕無僅有的有效處理方法。世界各地許多地方從水庫、河道等地取水而發(fā)生了致臭問題，大都采用活性炭來處理。1978年美國環(huán)境保護局曾建議美國所有城市給水處理系統(tǒng)，當(dāng)供水人口大于75000人時，都必須使用顆?；钚蕴縼硖幚碜詠硭＃?）用于處理含磷廢水高濃度含磷廢水可采用化學(xué)沉淀一一混凝氣浮一一活性炭吸附的物理化學(xué)方法處理，磷去除率約達99.9%。廢水中含有機磷農(nóng)藥，如對硫磷、甲基對硫磷等可用活性炭吸附。用過的活性炭可用蒸汽再生。馬拉硫磷、磷酞胺、敵百蟲及敵敵畏等有機磷化合物，可先用活性炭吸附，再用硫酸鋁及氯化鐵進行混凝沉淀去除。生產(chǎn)甲基異柳磷、增效磷的廢水以活性炭污泥法處理過程中投入粒徑為0.4～0.6um的活性炭，投配率為20%，從而提高COD的去除率。（5）用于城市居民生活污水的處理隨著人類文明的進步和經(jīng)濟的發(fā)展，城市化進程必然加速。這就使城市居民的生活污水對水源的污染問題變得嚴重。為了治理城市居民的生活污水，一般采用“二級”或“三級”處理，活性炭通常用于三級處理。為了降低處理成本，活性炭可以進行反復(fù)再生，重復(fù)使用，每次再生活性炭損失約為5%～7%。城市居民生活污水一般采用集中處理方式。（6）用于廢渣填埋浸出液的處理廢渣填埋浸出液可采用顆?；钚蕴?-生物流化床工藝處理。處理該浸出液之前，先用石灰石除去重金屬，使PH值升至9.0，在兩個相同的中間實驗廠中連續(xù)成批處理該浸出液。第一是除去含碳物質(zhì)，第二是通過氮的硝化作用將氨除去。在操作的頭四個月，負荷率為氨-氮1.56kg/（m3.d），反應(yīng)器中可以除去70%的氨、60%的COD、100%的BOD。該反應(yīng)器達到最佳操作狀態(tài)后，氨的去除率有可能>90%，但COD除去率保持不變。因此，顆粒活性炭一一生物流化床裝置為高氨浸出液中氨的去除，提供了一種高選擇、高效除去COD的方法。（三）活性炭在催化劑和催化劑載體中的應(yīng)用活性炭本身可以作為催化劑[32]使用，例如光氣制造、氫氣的氯化、氧化脫氫、二氧化硫氧化、硫化氫還原和一些聚合反應(yīng)等?；钚蕴孔鳛榇呋瘎┹d體早己為人們熟知，如活性炭一氯化汞作為制取氯乙烯和催化劑。近來活性炭擔(dān)載其他貴金屬和稀土元素作為各種有關(guān)反應(yīng)催化劑的研究和開發(fā)十分活躍。例如活性炭載體作為歧化和加氫或脫氫反應(yīng)的催化劑等等。要優(yōu)點是：工藝簡單，活性炭可以反復(fù)再生產(chǎn)和回收，從而使操作成本降低。（四）活性炭在電能貯存材料中的應(yīng)用過去基本上采用鉛酸蓄電池，它存在單位質(zhì)量貯能密度小、充電時間長、污染環(huán)境等不足。用活性炭吸附電解質(zhì)(可以是無機或有機電解質(zhì))為電極做成超大容量電容器，配合合理的放電電路設(shè)計，有可能為蓄電池帶來革命性的變化。這種電容器是具有體積小、質(zhì)量輕、單位質(zhì)量(或體積)能量密度大、充電快、無污染等優(yōu)越性能的真正蓄電裝置。王曉峰[33]等以活性炭為材料進行了碳基電化學(xué)雙層電容器的研制，實驗顯示電容器的直流充放電、循環(huán)伏安以及交流阻抗等具有良好的電化學(xué)性能，活性物質(zhì)的比容量為173.2F/g，在大功率充放電條件下活性物質(zhì)的比能量大于5.owhk/g，同時具有105以上的循環(huán)壽命。由電化學(xué)電容器與MH-Ni電池組成的復(fù)合電源系統(tǒng)的脈沖放電性能得到顯著改善，可望在移動通訊等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。（五）活性炭在其它方面的應(yīng)用（1）用于農(nóng)業(yè)方面土壤是藏污納垢之地，污染物來自：污水、廢水的排放；大氣中廢氣、雜物的沉降；固體垃圾、廢渣的堆積；農(nóng)藥、化肥的使用；有害微生物的存活等。有些土壤中的污染物可由土壤的自凈能力及微生物和小動物的分解作用而自然減少，大都還是需要用鋪墊新土、上下易位、排土、加石灰、稀釋等針對性處理?，F(xiàn)在國外有人增加了活性炭的固相應(yīng)用，用于污染土壤和污泥的穩(wěn)定和整治等方面。因此，活性炭在改良土壤方面[34]的應(yīng)用不容低估。(2)在醫(yī)藥上的應(yīng)用活性炭可用于包扎皮膚上的各種創(chuàng)傷[35]，尤其有用于不易愈合和常伴發(fā)炎癥的潰瘍和化膿傷口，不僅能去除臭氣，而且能加快痊愈?；钚蕴恐苿┠苡行У刂委熤T如嘔吐、便秘、腹瀉或痙攣等各種腸胃失調(diào)?；钚蕴窟€能用于解毒，因為活性炭能吸附腸胃道里的許多植物性中毒無機物和藥物，例如水楊酸鹽，對乙酞氨基酚、巴比妥鹽和三環(huán)抗抑郁藥等。但活性炭對于處理強酸、強堿或一些腐蝕性物引起的中毒是無效的。（2）其他方面的應(yīng)用活性炭可還用于水果和食品保鮮、香煙過濾嘴等人們?nèi)粘Ｉ钪?。在用氣體擴散泵獲得高真空技術(shù)中，活性炭也被用作微量氣體的吸附劑。在化工生產(chǎn)過程中利用活性炭及其制品可以回收許多有機溶劑，如丙酮、苯、甲苯、三氯甲烷、三氯乙烯、汽油、酒精、乙醚等。(3)在化學(xué)工業(yè)和其它工業(yè)中的應(yīng)用活性炭在石化工業(yè)中應(yīng)用于油品精制、脫臭。在無機化工和制藥工業(yè)中應(yīng)用于原料和醫(yī)藥制品的精制提純。在冶金工業(yè)中特別是濕法冶金中應(yīng)用于金、鉑等貴金屬的提取。在染織工業(yè)中的染料、媒染劑生產(chǎn)過程中也逐漸使用活性炭。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進步，活性炭的應(yīng)用可預(yù)估在環(huán)境保護、產(chǎn)品制造、醫(yī)學(xué)治療各個領(lǐng)域的應(yīng)用將更加擴大和深入，活性炭的新應(yīng)用會不斷出現(xiàn)，含碳制品會陸續(xù)上市，有些原來的應(yīng)用也將會被新技術(shù)所代替?；钚蕴吭诃h(huán)境保護方面的應(yīng)用仍然是大戶，土壤上的應(yīng)用也會有新進展。1.1.1.6活性炭的分類[36、37、38、39]活性炭按用途可分為：脫色炭，藥用炭，糖用炭，凈化炭，空氣凈化炭，黃金炭，溶劑回收炭，脫硫炭及催化劑載體炭等?；钚蕴堪葱螤畲笮】煞譃椋海?）粉狀活性炭，外觀尺寸小于0.18mm的顆粒（80目）占多數(shù)的活性炭；（2）顆?；钚蕴?，外觀尺寸大于0.18mm的顆粒（約80目）占多數(shù)的活性炭；（3）圓柱形活性炭，以圓柱形顆粒的橫截面直徑表示；（4）球形活性炭，以球形顆粒的直徑表示；（5）其它異形活性炭。按生產(chǎn)原料活性炭[40]可分為：（l）木質(zhì)活性炭，以木屑、木炭、稻殼、稻草等為原料制成的活性炭；（2）果殼（果核）活性炭，以椰殼、松子殼、核桃殼、杏核、桃核等為原料制成的活性炭；（3）煤質(zhì)活性炭，以褐煤、泥煤、煙煤、無煙煤等為原料制成的活性炭；（4）石油類活性炭，如以瀝青等為原料制成的瀝青基球狀活性炭。1.1.2本課題研究目的和意義1.1.2.1本課題研究的目的和意義林木剩余物的高效利用是緩解木材供需矛盾、實現(xiàn)木材資源可持續(xù)利用和建設(shè)節(jié)約型社會的重要途徑。我省木材加工企業(yè)密集，制材剩余物一板皮、鋸屑等、加工余物一各種邊角余料、刨花等利用很不充分。如何充分合理利用低質(zhì)木材和“三剩物”等植物纖維原料，提高木材綜合利用率，創(chuàng)生各種新型高附加值材料和產(chǎn)品，適應(yīng)“天然林保護工程，，的實施，從技術(shù)上支持加快我省市老工業(yè)基地調(diào)整改造、農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整一級天保工程的有效實施，是擺在我省木材利用工作者面前的一個嚴峻課題[41]。本研究以南京林業(yè)大學(xué)培育并推廣的速生材楊樹木屑為原料，用磷酸活化法制取活性炭。蘇北地區(qū)作為楊樹基地，每年的生長量和砍伐量都很大，在深加工中，有三十分之一左后的材料被破碎成粉末，目前這些粉末大部分被用作燃料和板材加工的輔料。本研究一方面是可以充分解決我省林木市場的制材剩余物的高效利用；另一方面是研制高性能、大容量的孔徑分布較窄的炭吸附材料，并在生產(chǎn)工藝和活化機理的研究基礎(chǔ)上進行調(diào)控使產(chǎn)品滿足不同需要，在保證產(chǎn)品品質(zhì)同時提高產(chǎn)品得率，從而在側(cè)面降低生產(chǎn)成本。該課題的研究成功，對于擴大炭吸附材料生產(chǎn)原料范圍，解決林副產(chǎn)品再利用問題，改進炭吸附材料現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)，豐富發(fā)展木質(zhì)材料的炭化、活化機理，降低炭吸附材料生產(chǎn)成本，擴大炭吸附材料的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用數(shù)量，從側(cè)面推動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的理論及現(xiàn)實意義[41]。本項目的研究成功還將促進活性炭生產(chǎn)工業(yè)成為林業(yè)行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，解決林副產(chǎn)品再利用問題，而且對森林培育、清林、森林防火具有重大貢獻。另外，對于加快我省老工業(yè)基地調(diào)整改造、農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和天保工程實施具有重要作用。2實驗部分2.1引言通過考察活化劑磷酸與木屑的浸漬比、磷酸溶液濃度、浸泡時間及活化溫度、活化時間等因素與活性炭吸附性能的關(guān)系，確定制備楊樹木屑活性炭的工藝方法和工藝條件。通過檢測產(chǎn)品的亞甲基藍吸附力以及焦糖脫色力來考察浸泡時間、活化溫度、活化時間、浸漬比、磷酸的波美度等不同的工藝條件對活性炭性能的影響。選取吸附效果較為好的幾種不同條件條件下制備的活性炭，進行亞甲基藍吸附力以及焦糖脫色力的比較，以確定最佳生產(chǎn)工藝條件。2.2實驗材料與儀器2.2.1實驗材料江蘇徐州豐縣木材加工廠楊樹木材加工廢棄木屑2.2.2實驗儀器及試劑2.2.2.1實驗儀器本試驗采用的設(shè)備裝置有:（1）球磨機：X-2，廣西機械（2）電子萬用爐：天津市泰斯特儀器有限公司（3）精密分析天平：北京賽多利斯天平有限公司（4）托盤天平及祛碼一套：上海醫(yī)用激光儀器廠（5）101型電熱鼓風(fēng)干燥箱:上海精宏實驗設(shè)備有限公司（6）KS調(diào)速多用振蕩器：國華電器有限公司（7）紫外一可見光雙光束分光光度儀（WFA.JV-2822H）:上海精密科學(xué)儀器有限公司（8）箱式馬弗爐：上海飛龍儀表電器有限公司（9）JJ-1精密增力電動攪拌器：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司（10）O一200目套篩（11）甘油浴（12）其它實驗常用設(shè)備:如干燥器、量筒、燒杯、滴定管、波美計等。2.2.2.2實驗試劑磷酸（分析純）：南京化學(xué)試劑有限公司亞甲基藍（指示劑）：北京化工廠磷酸氫二鈉（分析純）：南京化學(xué)試劑一廠磷酸二氫鉀（分析純）：南京化學(xué)試劑有限公司硫酸銅（分析純）：南京化學(xué)試劑有限公司葡萄糖（分析純）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司無水碳酸鈉（分析純）：上海虹光化工廠氯化銨（分析純）：南京化學(xué)試劑有限公司重鉻酸鉀（分析純）：南京化學(xué)試劑有限公司2.3實驗方法2.3.1楊樹木屑活性炭的制備制備活性炭采用的工藝流程圖如下：水磷酸溶液水磷酸溶液↓↓楊樹木屑→烘干→浸漬→活化→漂洗→干燥→粉碎→活性炭→檢測圖2.1制備活性炭采用的工藝流程圖操作步驟如下：（1）將原料楊樹木屑在65℃干燥2小時以上，備用。（2）稱取干燥好的原料（楊樹木屑）5g放入燒杯中，同時加入所需比例一定濃度的磷酸溶液，攪拌混勻，將混勻的料液在室溫下浸漬一定時間。（3）將浸漬好的料液移入瓷坩堝中，放入高溫馬福爐中，從室溫升至所需活化溫度，保溫一定時間。（4）將活化好的樣品用坩堝鉗從高溫馬福爐中取出，冷卻后，將樣品用70℃～80℃熱水洗滌至pH近中性，同時將洗滌液回收、濃縮后循環(huán)回用。（5）將洗滌好的樣品放入電熱鼓風(fēng)烘箱中，110℃烘4h，在干燥器中冷卻。（6）將樣品用球磨機粉碎過200目篩，得成型的活性碳產(chǎn)品，以進行產(chǎn)品性能分析。2.3.2活性炭性能的測定產(chǎn)品吸附性能測定參照中華人民共和國林業(yè)部木質(zhì)活性炭質(zhì)量標準[39-42]。（1）亞甲基藍吸附值按照GB/T12496.10-1999進行。（2）A法焦糖脫色率按照GB/T12496.9-1999進行。2.3.3試驗設(shè)計影響活化過程的因素有很多，一般有以下幾個方面：原料的顆粒度、浸漬比、活化劑的濃度、浸泡時間、活化溫度和活化時間等。因此，首先對個影響因素進行單因素實驗，在此基礎(chǔ)上進行正交試驗，以獲得不同活化條件下的不同性質(zhì)的活性炭，以便在生產(chǎn)中能通過調(diào)節(jié)不同的活化條件來生產(chǎn)不同性質(zhì)的活性炭，滿足市場上各個不同行業(yè)領(lǐng)域的需求。3實驗結(jié)果與分析3.1影響磷酸活化楊樹木屑制備活性碳的單因素試驗3.1.1浸漬比對楊樹木屑活性炭理化性能與得率的影響浸漬比是化學(xué)法包括磷酸法制備活性炭工藝過程中最重要的影響因素[42]。為了了解浸漬比對活性炭理化性能和得率的影響，分別在不同浸漬比條件下將木屑用45波美度的磷酸浸泡1小時，在500℃活化溫度條件下活化時間30分鐘制備活性炭，考察浸漬比對活化效果的影響。3.1.1.1浸漬比對木屑活性炭得率的影響實驗結(jié)果如圖3.1,表3.1所示表3.1不同浸漬比下的活性炭得率序號浸漬比得率/%11.5：144.822:157.532.5:144.643:146.7圖3.1浸漬比對活性炭得率的影響由圖3.1可以看出活性炭的得率隨著浸漬比增大而增大，在2:1時達到最大，超過2.5:1后減小。另外從經(jīng)濟方面考慮，浸漬比不超過2.5:1為宜。3.1.1.2浸漬比對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響實驗結(jié)果如圖3.2,表3.2所示表3.2不同浸漬比下的活性炭的亞甲基藍吸附值序號浸漬比亞甲基藍吸附值/mg/0.1g11.5：12222:12532.5:12343:123圖3.2浸漬比對亞甲基藍吸附值的影響由圖3.2可以得活性炭的亞甲基藍吸附值隨著浸漬比增大而增大，在2:1時達到最大。3.1.1.3浸漬比對木屑活性炭焦糖脫色率的影響實驗結(jié)果如圖3.3,表3.3所示表3.3不同浸漬比下的活性炭的焦糖脫色率序號浸漬比焦糖脫色率/%11.5：11022:18032.5:1122.543:1125圖3.3浸漬比對焦糖脫色率的影響由圖3.3可以看出活性炭的焦糖脫色率隨著浸漬比增大而增大。但是浸漬比的增大使得生產(chǎn)成本也隨之增高，另外產(chǎn)品的得率會下降，在2.5:1之后，焦糖脫色率上升緩慢，因此在沒有對活性炭性質(zhì)有特殊吸附要求時，一般浸漬比在2.5：1左右。實驗結(jié)果表明，在實驗范圍內(nèi)，浸漬比對活性炭的得率和焦糖脫色率的影響都很大。因此從成本方面考慮，在沒有對活性炭性質(zhì)有特殊吸附要求時，一般浸漬比在2.5：1左右?？梢钥闯鲈趯喖谆{吸附值沒有特別需求時，可以通過調(diào)節(jié)浸漬比以得到具有不同焦糖脫色率的活性炭。接下來的單因素實驗皆采用2.5:1的浸漬比。3.1.2磷酸濃度對木屑活性炭理化性能與得率的影響為了測定不同濃度的磷酸活性炭性能的影響，分別用不同濃度的磷酸，以2.5:1的浸漬比，浸泡木屑1小時，在500℃活化溫度條件下活化時間30分鐘制備活性炭，考察不同濃度的磷酸對活化效果的影響。3.1.2.1磷酸濃度對木屑活性炭得率的影響實驗結(jié)果如圖3.4,表3.4所示表3.4不同磷酸濃度下的活性炭得率序號磷酸濃度/Be′得率/%13544.323843.534241.944544.654839.2圖3.4磷酸濃度對木屑活性炭得率的影響由圖3.4可以看出，隨著活化劑磷酸濃度的增加，碳的產(chǎn)率呈下降趨勢。3.1.2.2磷酸濃度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響實驗結(jié)果如圖3.5,表3.5所示表3.5不同磷酸濃度下的活性炭亞甲基藍吸附值序號磷酸濃度/Be′亞甲基藍吸附值/mg/0.1g135222382334223.544523.554824.5圖3.5磷酸濃度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響由圖3.5可以看出，隨著磷酸濃度的增加，活性炭的亞甲基藍吸附值成曲線上升，即活化劑磷酸的濃度極大的影響著活性炭的亞甲基藍吸附值。3.1.2.3磷酸濃度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響實驗結(jié)果如圖3.6，表3.6所示表3.6不同磷酸濃度下的活性炭焦糖脫色率序號磷酸濃度/Be′焦糖脫色率/%13575238115342120445120548115圖3.6磷酸濃度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響由圖3.6可以看出，隨著磷酸濃度的增加，活性炭的焦糖脫色率呈上升曲線，但在磷酸達到38Be′之后上升不明顯。實驗結(jié)果表明，在實驗范圍內(nèi)，磷酸濃度對活性炭的得率和亞甲基藍吸附值影響都比較大，因此在生產(chǎn)上，可以通過對磷酸濃度的調(diào)節(jié)以制得具有不同亞甲基藍吸附值的活性炭。在磷酸濃度為42Be′和45Be′左右時，活性炭的亞甲基藍吸附值和焦糖脫色率都較為接近，從生產(chǎn)成本的方面考慮，在接下來的單因素實驗中，選用42Be′的磷酸。3.1.3浸泡時間對木屑活性炭理化性能與得率的影響為了測定不同浸泡時間對活性炭性能的影響，用42Be′的磷酸以2.5：1的浸漬比分別浸泡木屑不同的時間，在500℃活化溫度條件下活化時間30分鐘制備活性炭，考察不同浸泡時間對活化效果的影響。3.1.3.1浸泡時間對木屑活性炭得率的影響實驗結(jié)果如圖3.7，表3.7所示表3.7不同浸泡時間下的活性炭得率序號浸泡時間/h得率/%1144.62348.43646.841239.652441.0圖3.7浸泡時間對木屑活性炭得率的影響由圖3.7可以看出，隨著浸泡時間的加長，活性炭產(chǎn)率在下降，但是影響不明顯。3.1.3.2浸泡時間對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響實驗結(jié)果如圖3.8，表3.8所示表3.8不同浸泡時間下的活性炭亞甲基藍吸附值序號浸泡時間/h亞甲基藍吸附值/mg/0.1g11232325362541225.552426.7圖3.8浸泡時間對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響由圖3.8可看出，隨著浸泡時間的增加，活性炭的亞甲基藍吸附值在增長，在12小時以內(nèi)都不是很明顯，只有浸泡一晝夜之后才比較明顯。3.1.3.3浸泡時間對木屑活性炭焦糖脫色率的影響實驗結(jié)果如圖3.9，表3.9所示表3.9不同浸泡時間下的活性炭焦糖脫色率序號浸泡時間/h焦糖脫色率/%11122.52312536130412128524121圖3.9浸泡時間對木屑活性炭焦糖脫色率的影響由圖3.9可以看出，隨著浸泡時間的增加，焦糖脫色率在增加，但當(dāng)浸泡時間達到一定值時，焦糖吸附值會下降。但是吸附值都不低于120%，由此綜合前面的浸漬比單因素實驗，可以初步認為，浸泡時間對活性炭焦糖脫色率影響不明顯。實驗結(jié)果表明，在試驗范圍內(nèi)，浸泡時間對活性炭的亞甲基藍吸附值和焦糖脫色率都有一定的影響，對亞甲基藍吸附值的影響較為明顯，同時焦糖脫色率都超過120%，因此在生產(chǎn)上，可以通過調(diào)節(jié)浸泡時間來得到亞甲基藍吸附值和焦糖脫色率都很好的活性炭。因為浸泡時間的影響只是在一定范圍內(nèi)波動，而且效果都很好，因此在接下來的單因素實驗中，從時間的方面考慮，都選用浸泡1小時。3.1.4活化時間對木屑活性炭理化性能與得率的影響為了測定不同活化時間對活性炭性能的影響，用42Be′的磷酸以2.5：1的浸漬比分別浸泡木屑1小時，在500℃活化溫度條件下活化不同的時間制備活性炭，考察不同活化時間對活化效果的影響。3.1.4.1活化時間對木屑活性炭得率的影響實驗結(jié)果如圖3.10，表3.10所示表3.10不同活化時間下的活性炭的得率序號活化時間/min得率/%13044.626043.439034.4412029.1圖3.10活化時間對木屑活性炭得率的影響由圖3.10可以看出，活性碳的得率隨著活化時間的增加，直線下降。3.1.4.2活化時間對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響實驗結(jié)果如圖3.11，表3.11所示表3.11不同活化時間下的活性炭的亞甲基藍吸附值序號活化時間/min亞甲基藍吸附值/mg/0.1g1304.6426043.439034.4412029.1圖3.11活化時間對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響由圖3.11可以看出，在活化時間為60min時，活性炭的亞甲基藍值達到最大值，但總體效果都還不錯，影響不是很明顯，因此在生產(chǎn)中，從供能的成本考慮，以活化時間不超過60min為宜。3.1.4.3活化時間對木屑活性炭焦糖脫色率的影響實驗結(jié)果如圖3.12，表3.12所示表3.12不同活化時間下的活性炭的焦糖脫色率序號活化時間/min焦糖脫色率/%130107.5260102.539097.5412087.5圖3.12活化時間對木屑活性炭焦糖脫色率的影響由圖3.12可以看出，隨著活化時間的增加，活性炭的焦糖脫色率在下降。實驗結(jié)果表明，在實驗范圍內(nèi)，隨著活化時間的增加，活性炭的焦糖脫色率和得率都在下降，而且活性炭的亞甲基藍吸附值變化不是很明顯，因此在生產(chǎn)中，為獲得好的得率，降低供能成本，活化時間在30～60min之間為宜。在接下來的單因素實驗中，活化時間選用30min。3.1.5活化溫度對木屑活性炭理化性能與得率的影響為了測定不同活化溫度對活性炭性能的影響，用42Be′的磷酸以2.5：1的浸漬比分別浸泡木屑1小時，在不同活化溫度條件下活化30min制備活性炭，考察不同活化溫度對活化效果的影響。3.1.5.1活化溫度對木屑活性炭得率的影響實驗結(jié)果如圖3.13，表3.13所示表3.13不同活化溫度下的活性炭的得率序號活化溫度/℃得率/%130057.9235054.1340049.9445046.7550044.6655038.6圖3.13活化溫度對木屑活性炭得率的影響由圖3.13可以看出，溫度越高，活性炭的得率越低。3.1.5.2活化溫度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響實驗結(jié)果如圖3.14,表3.14所示表3.14不同活化溫度下的活性炭的亞甲基藍吸附值序號活化溫度/℃亞甲基藍吸附值/mg/0.1g130019235021340023445024550023655023.5圖3.14活化溫度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響由圖3.14可以看出，活性炭亞甲基藍吸附值隨著活化溫度的升高而增加，活化溫度還是比較重要的影響因素。3.1.5.3活化溫度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響實驗結(jié)果如圖3.15，表3.15所示表3.15不同活化溫度下的活性炭的焦糖脫色率序號活化溫度/℃焦糖脫色率/%130020.4235024.53400122.54450117.555001206550105圖3.15活化溫度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響由圖3.15可以看出，脫色率隨著活化溫度升高而增加，在活化溫度較低的時候，活性炭對焦糖幾乎沒有脫色力，但活化溫度達到400℃，脫色率就上升的很快，在500℃左右出現(xiàn)最大值，但是溫度過高，活性炭的吸附性能反而下降。實驗結(jié)果表明，在實驗范圍內(nèi)，活化溫度升高活性炭吸附性能升高，但是溫度過高，活性炭的吸附性能反而下降，得率也較低。磷酸活化法生產(chǎn)楊樹木屑活性炭的活化溫度選在500℃左右為宜。3.1.6木屑顆粒度對活性炭理化性能與得率的影響用18目、28目、40目的篩子將木屑分為小于40目的，40～28目的，28～18目、大于18目的四個等級，分別用42Be′的磷酸，以浸漬比2:1，浸泡1小時，在500℃下活化30分鐘，以考察木屑的顆粒度對活性炭性能的影響。因為前幾個單因素實驗固定浸漬比在2.5:1時，焦糖的脫色率數(shù)值變化不明顯，所以本組實驗浸漬比選在2:1.3.1.6.1木屑顆粒度對木屑活性炭得率的影響實驗結(jié)果如圖3.16，表3.16所示表3.16不同顆粒度的木屑制得的活性炭的得率序號顆粒度/目得率/%1<4049.9240～2854.17328～1879.64>1871.8圖3.16木屑顆粒度對木屑活性炭得率的影響由圖3.16可以看出，顆粒度越小，得率越低。3.1.6.2木屑顆粒度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響實驗結(jié)果如圖3.17，表3.17所示表3.17不同顆粒度的木屑制得的活性炭的亞甲基藍吸附值序號顆粒度/目亞甲基藍吸附值/mg/0.1g1<4020240～2820328～1820.54>1820.5圖3.17木屑顆粒度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響由圖3.17可知，顆粒度對木屑活性炭亞甲基藍吸附值的影響不不大。3.1.6.3木屑顆粒度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響實驗結(jié)果如圖3.18，表3.18所示表3.18不同顆粒度的木屑制得的活性炭的焦糖脫色率序號顆粒度/目焦糖脫色率/%1<4090240～2887.5328～18704>1865圖3.18木屑顆粒度對木屑活性炭焦糖脫色率的影響由圖3.18可以明顯的看出，隨著顆粒的的增加，焦糖脫色率在減小。實驗結(jié)果表明，顆粒度的影響還是比較大的，顆粒度越小的磷酸泡料時與木屑中的木質(zhì)素越易結(jié)合，制得的活性炭的吸附能力也相對增強，但同時得率降低。在生產(chǎn)中，各種方式收購來的木屑顆粒度肯定有差別，雖然顆粒度大，活性炭得率高，但是其焦糖脫色率很低，在生產(chǎn)中如果對活性炭焦糖脫色率有要求，在沒有適合的顆粒度的木屑時，需要另外將木屑打碎。3.2正交實驗正交實驗是研究與處理多因素試驗的一種科學(xué)方法，它是在實踐經(jīng)驗與理論認識的基礎(chǔ)上，利用一種排列整齊的規(guī)格化表—“正交表”來安排試驗。由于正交表具有“均衡分散，整齊可比”的特點，能在考察的范圍內(nèi)選出代表性強的少數(shù)試驗條件，做到均衡抽樣。因此能夠通過少量的試驗次數(shù)找到最好的生產(chǎn)和科研條件，即最優(yōu)方案。3.2.1影響活性炭性能的工藝因素選擇根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，選擇磷酸濃度、浸漬比、活化時間、活化溫度4個因素、3個水平，進行L9（34）正交試驗，以考察個因素的主次影響，影響因素水平表見表3.19。表3.19因素水平表因素磷酸濃度/Be′浸漬比活化時間/min活化溫度/℃水平1382:130400水平2422.5:160450水平3453:1905003.2.2選用正交表4個因素、3個水平，進行L9（34）正交試驗，正交實驗結(jié)果見表3.20表3.20磷酸活化楊樹木屑制備活性炭正交實驗表實驗序號磷酸濃度Be′浸漬比活化時間/min活化溫度/℃亞甲基藍吸附值/mg/0.1g焦糖脫色率/%活性炭得率/%11111228550.12122223122.546.63133323.59538.3421232410041.15223124.512039.6623122410546.773132249033.38321323122.549.9933212511543.53.2.3正交實驗結(jié)果及其極差分析3.2.3.1得率的極差分析表3.21得率的極差分析實驗序號磷酸濃度Be′浸漬比活化時間/min活化溫度/℃活性炭得率/%1111150.12122246.63133338.34212341.15223139.66231246.77313233.38321349.99332143.5續(xù)表3.21K14541.548.944.4K242.545.443.742.2K342.242.837.143.1R2.83.911.82.2由表3.21可以看出，磷酸活化制備養(yǎng)樹木屑活性炭得率的最佳工藝條件組合是：磷酸濃度38Be′、浸漬比2:1、活化時間30min、活化溫度400℃。從磷酸活化制備養(yǎng)樹木屑活性炭的得率的極差R可知，各因素從主到次的順序為：活化時間>浸漬比>磷酸濃度>活化溫度3.2.3.2亞甲基藍吸附值的極差分析表3.22亞甲基藍吸附值的極差分析實驗序號磷酸濃度/Be′浸漬比活化時間/min活化溫度/℃亞甲基藍吸附值/mg/0.1g111112221222233133323.542123245223124.56231224731322483213239332125K122.823.32323.8K224.223.52423.7K32324.22423.5R1.40.91由表3.22可以看出，磷酸活化制備養(yǎng)樹木屑活性炭的亞甲基藍吸附值的最佳工藝條件組合是：磷酸濃度45Be′、浸漬比2.5:1、活化時間60min、活化溫度400℃。從磷酸活化制備活性炭的亞甲基藍吸附值的極差R可知，各因素從主到次的順序為：磷酸濃度>活化時間>浸漬比>活化溫度3.2.3.3焦糖脫色率的極差分析表3.23焦糖脫色率的極差分析實驗序號磷酸濃度/Be′浸漬比活化時間/min活化溫度/℃焦糖脫色率/%111118521222122.53133395421231005223112062312105731329083213122.593321115K1100.891.7104.2106.7K2108.3121.7112.5105.8K3109.2105101.7105.8R8.43010.80.9由表3.23可以看出，磷酸活化制備養(yǎng)樹木屑活性炭的焦糖脫色率的最佳工藝條件組合是：磷酸濃度45Be′、浸漬比2.5:1、活化時間30min、活化溫度500℃。從磷酸活化制備活性炭的焦糖脫色率的極差R可知，各因素從主到次的順序為：浸漬比>活化時間>磷酸濃度>活化溫度3.2.3.4正交試驗結(jié)果綜合表3.21、表3.22、表3.23可以看出:磷酸活化楊樹木屑制備活性炭時，所制得的活性炭亞甲基藍吸附值的磷酸濃度、浸漬比、活化溫度、活化時間四因素最佳組合與產(chǎn)率的四因素最佳組合相差比較大。磷酸濃度和活化溫度在對亞甲基藍吸附值與得率的影響中出現(xiàn)相反的情況，但由于磷酸濃度和活化溫度對于產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值來講為主要影響因素，而對于產(chǎn)品的得率卻是次要影響因素，因而在此我們著重考慮這兩因素對亞甲基藍吸附值的影響。而活化時間和浸漬比對產(chǎn)品得率為主要的影響因素，對亞甲基藍吸附值卻是次要影響因素，故在此著重考慮活化時間和浸漬比對產(chǎn)品得率的影響。浸漬比影響活性炭焦糖脫色力最大，而活化時間影響最小。綜合考慮主次影響因素，我們選擇的最佳組合即:浸漬比為2.5︰1，磷酸波美度為45Be′，活化溫度為500℃，活化時間30分鐘左右。所制得的活性炭產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為23，焦糖脫色率為122.5%。4結(jié)論通過對磷酸活化楊樹木屑制備活性炭的研究，得到以下結(jié)論:本課題單因素試驗考察了磷酸活化楊樹木屑反應(yīng)中活化劑磷酸與木屑之間的浸漬比、磷酸是濃度、浸泡時間、活化時間、活化溫度以及木屑顆粒度對活性炭性能與得率的影響，獲得最佳工藝條件。1、通過采用正交實驗方法，研究出了磷酸濃度、浸漬比、活化溫度、活化時間等因素對制備活性炭的亞甲基藍吸附值、焦糖脫色率和得率的關(guān)系。實驗結(jié)果為:磷酸活化楊樹木屑的產(chǎn)品得率的影響順序則為活化時間，浸漬比，磷酸濃度，活化溫度；亞甲基藍吸附值影響順序為磷酸濃度，活化時間，浸漬比，活化溫度；焦糖脫色率影響順序為浸漬比，活化時間，磷酸濃度，活化溫度。2、在實驗范圍浸漬比1.5:1～3:1內(nèi)，隨著磷酸濃度的增人，所制得的活性炭的焦糖脫色率呈上升趨勢，而產(chǎn)品得率則呈下降趨勢。3、在實驗范圍磷酸濃度38～48Be′內(nèi)，隨著磷酸濃度的增加，所制得的活性炭的得率呈下降趨勢，亞甲基藍吸附值和焦糖脫色率呈上升趨勢。4、在實驗范圍浸泡時間1～24小時內(nèi)，隨著浸泡時間的增加，所制得的活性炭的得率呈下降趨勢，亞甲基藍吸附值呈上升趨勢。5、在實驗范圍活化時間30～120min內(nèi)，產(chǎn)品得率和焦糖脫色率隨著活化時間的延長而降低?；钚蕴康膩喖谆{吸附值先隨著活化時間的延長而增加，在炭活化時間約為60min時，亞甲基藍吸附值達到最高24.5mg/0.1g。而后，隨著活化時的延長，其吸附值有所下降。6、在實驗范圍活化溫度350～550℃內(nèi)，所制得的活性炭得率隨著炭活化溫度的升高而降低，活性炭的亞甲基藍吸附值和焦糖脫色率隨活化溫度升高而增大。7、最佳工藝條件為:浸漬比為2.5︰1，磷酸波美度為45，活化溫度為500℃，活化時間30分鐘左右。所制得的活性炭產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為23，焦糖脫色率為122.5%。致謝臨近畢業(yè)了，最感慨的就是歲月如梭，回想自己在南京林業(yè)大學(xué)的四年，心情久久無法平靜，感謝母校為我提供的良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得我能夠在此專心的學(xué)習(xí)，快樂的成長。本研究及學(xué)位論文是在我的導(dǎo)師老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，謹向我的論文指導(dǎo)老師致以最誠摯的謝意！從論文的選題到體系的安排，從觀點推敲到字句斟酌，無不凝聚著他的心血。他嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我