污泥基活性炭-甲醇工质对吸附/解吸特性

• 作者: 公绪金 董玉奇 李伟光
• 来源期刊: 中国环境科学
• 关键词: 市政生物污泥 活性炭 吸附制冷 甲醇 制冷量
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 水污染与控制|Water Pollution Control
• 页码范围: 3626-3634
• 页数: 9页
• 分类号: X705|TU992.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2021.08.018

摘要

将市政生物污泥资源转化与吸附制冷能效提升相交叉融合,通过炭素前驱体进行复配、KOH催化炭化及磷酸催化活化相结合的压块炭改进工艺对污泥基活性炭的孔结构进行原位调控,制备了4种新型污泥基活性炭(WNC-4/3/2/1);对比研究了以污泥炭和甲醇制冷剂为工质对的吸附制冷床的吸附/脱附循环、制冷量及制冷功率变化特性.结果 表明:KOH和磷酸浸渍过程可分别促进微孔及中孔结构的发育,WNC-4的总孔、微孔及中孔容积分别达到0.6960,0.1641和0.5319cm3/g.比表面积与孔结构容积水平的同步提升与甲醇制冷剂吸附/脱附量呈良好的相关性(R2＞0.90).基于Langmuir吸附等温模型(R2=0.9939)计算的最大吸附量QL+达到(552.67±23.83)mg/g;基于Sokoda-Suzuki方程计算的40min内的平衡吸附量和脱附量分别为(372.94±-9.504)和(412.55±8.309)mg/g.脱附温度为100℃时,WNC-4吸附制冷系统的稳定脱附量、制冷量和制冷功率分别达到(328.81±10.74)mg/g,(300.34±9.81)kJ/kg和(600.68± 19.62)kJ/(kg·h).