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学兔兔 第5期 王 科等：CO 在石油焦基活性炭上的吸附捕集研究 47 CO2在石油焦基活性炭上的吸附捕集研究 王 科 ，韩淑怡 ，闫健美 ，查庆芳 ，蒲黎明 ，冼祥发 (1．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川 成都 610041； 2．中国石油大学重质油国家重点实验室。山东 青岛 266580) 摘要：以石油焦为原料经微波炭化处理和活化处理后制备了石油焦基活性炭，测试了样品的CO 吸附性能，并考察了制备 条件对CO2吸附性能的影响。结果显示：制备的石油焦基活性炭样品具有高比表面积和孔容，最大值分别为 1391．7m2·g--和 727．1 L·g-’；糠醛渣掺比对CO：吸附性能的影响最大；吸附温度为0cc时，CO 在石油焦基活性炭样品上的吸附平衡过程符合 Freundlich等温吸附方程，而且样品的0．5nm～1．0nm的微孑L孔容与CO：最大平衡吸附量呈良好的线性关系。 关键词：石油焦；活性炭；二氧化碳；吸附；捕集 中图分类号：TQ424．1；TQ028．15；0647．3 文献标识码：A 文章编号：1001—9219(2013)05-47．04 大气中CO 含量的不断增加已成为导致全球 加热炉中，抽真空后，在一定的微波功率下处理一 变暖的主要原因，而CO 的捕集和储藏(ccs)技术 段时间，制备了一系列石油焦基活性炭样品，制备 被认为是减少CO 排放的最有效的方法之一 。目 条件如表 l所示。 前，大规模应用的CO 捕集主要基于胺液吸收工 表1 不同条件下制备的石油焦基活性炭样品 艺，但是该工艺存在胺液的腐蚀性、操作中的胺损 样品 m(KOH)／m(石油焦)微波功率／W 辆照时问／rain (糠醛渣)／％ 失和再生过程能耗高等问题。因此。研究者致力于 开发可替代胺液吸收法的工艺，如低温技术、吸附 技术和膜分离技术[31。由于相对能耗低的特点，吸附 被认为是一种很有潜力的CO 捕集技术。各类CO 的吸附剂被广泛研究，其中包括炭材料、分子筛、介 孔硅材料以及其他金属氧化物材料I¨q。在上述研究 的吸附剂中。活性炭因具有高比表面积和丰富的孔 结构等特点，显示出良好的CO 吸附性能。本研究 以石油焦为原料采用微波法制备石油焦基活性炭。 并测试活性炭样品的CO 吸附性能，考察制备条件 1．2 样品表征 对CO 吸附性能的影响，同时揭示石油焦基活性炭 样品的比表面积和孑L结构参数采用N 静态吸 的孔结构与CO 吸附量的构效关系。 附容量法进行测定．所用仪器为英国HIDEN公司 生产的IGA智能重量分析仪。样品首先在300~C抽 1 实验部分 真空处理4h，然后于一196~C下以高纯N 为介质测 1．1 石油焦基活性炭的制备 定样品的比表面积和孔结构参数。 石油焦(独山子石化公司)经球磨机粉碎、筛取 1．3 C02吸附测试 100目一200目组分与一定比例的氢氧化钾、糠醛渣 采用英国HIDEN公司生产的智能重量分析仪 (造孔剂)和表面活性剂充分搅拌混合后，放入微波 测试石油焦基活性炭的CO 吸附能力。样品首先在 150~C抽真空处理4h。然后于0℃下以高纯氮为介质 收稿日期：2013．03．12：基金项目：中国石油天然气股份有