粉体活性炭成型工艺与吸液驱气性能

• 作者: 张硕 吴宇婷 许双印 徐绍平 胡耀明 汤历斌 .大连理工大学化工学院 .池州山立分子筛有限公司
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: 吸液驱气;粉体活性炭;黏结成型;微孔结构
• 年，卷（期）: 2025,（1）
• 页码范围: 115-123
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

在吸液驱气实验中，粉体多孔材料因密度小、润湿性差，会漂浮在液体表面，限制了液体探针进入其孔隙，导致无法表征其微孔结构。通过将粉体黏结成型，可实现对其微孔结构的吸液驱气表征。选用两种孔隙结构不同的活性炭（AC1和AC2）为原料，以聚偏氟乙烯（PVDF）的N,N-二甲基乙酰胺溶液为黏结剂溶液，将原料粉碎后再黏结成型（经混合、溶剂脱除、压片成型和加热后处理）。利用颗粒强度测定仪、氮气吸附仪、扫描电子显微镜和自制吸液驱气装置等，考察了黏结剂用量和后处理温度对成型活性炭及其颗粒的强度、孔隙结构、吸液驱气行为和微观形貌的影响。结果表明，通过改变黏结剂用量和后处理温度，可以调控黏结剂在粉体孔隙中的分布。优化条件下，AC1和AC2粉体黏结成型的黏结剂用量分别为0.08 g/g和0.10 g/g，后处理温度分别为260℃和245℃。此时，成型活性炭的强度达55.0 N/cm以上，满足吸液驱气实验要求。成型活性炭颗粒继承了粉体活性炭的微孔结构，其微观形貌与原料活性炭相似，其平衡吸液驱气量与原料活性炭相同。由于少量黏结剂进入粉体的较大孔隙中，导致成型活性炭颗粒初始阶段的吸液驱气速率与原料活性炭颗粒有微小差别。