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摘 要

本文针对麦草畏生产流程中的废活性炭进行加热再生的试验研究。加热再生法分为预处理和活化处理。本文考察在再生过程中预处理在不同温度（140℃、150℃、160℃）及再生活化的不同温度（300℃、350℃、400℃、450℃、500℃）的因素对活性炭再生效率的影响。通过BET比表面分析、红外分析、拉曼分析以及XRD分析，表明温度升高，吸附性能越好，石墨化程度高。此外，因为活性炭表面可能有含氧基团，随着温度升高从而使孔径也会有减小，同时会改变活性炭表面的性质。本文主要通过吸附等温实验法对比得出最佳条件为温度最高。

通过以上的表征，以及活化试验中温度过高，出现“烧灰”现象，导致再生活性炭的所得量少以及节约能源、减少污染综合分析。从多组实验比较中，综合地选160℃-450℃的条件下，效果不错并且性价比最高。该条件下的活性炭再生效果佳，节约成本及能源，二次污染小。该活化条件能够带来很高的经济效益和社会效益。

关键词：活性炭 加热再生 活化

Optimization of activated carbon heating regeneration

Abstract

The author of this paper carried out the experimental study of dicamba production process of the waste activated carbon through heating regeneration.The heating regeneration method is divided into pretreatment and activation treatment.This paper studies on the effect of regeneration process of pretreatment（140℃、150℃、160℃） and activation(300℃、350℃、400℃、450℃、500℃) in the different temperature on the activated carbon regeneration efficiency.The BET,IR,Raman, and XRD analysis results show that as the temperature increases, the better the performance of adsorption, high degree of graphitization. In addition, because the activated charcoal surface may have oxygen groups,temperature increasing makes the aperture will be reduced, and at the same time will change the nature of the activated carbon surface.

Through the above characterization,and combined with the experimental temperature is too high, the product for less.To save energy and reduce pollution comprehensive analysis of selected condition of 160 ℃-450 ℃ group.Under the condition, activated carbon regeneration effect is good and saves the cost and energy.The activation condition can bring high economic benefits and social benefits.

Key words: Activated carbon; Heating regeneration; Activation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1活性炭以及其工业概述 1

1.2活性炭种类及性能检测指标 1

1.2.1活性炭种类 1

1.2.2性能指标指示 2

1.3活性炭的吸附机理 2

1.3.1吸附形式 2

1.3.2吸附平衡 3

1.4活性炭的应用 3

1.4.1作为气相吸附剂的应用 4

1.4.2作为液相吸附剂的应用 5

1.4.3用作催化剂和催化剂载体的应用 5

1.4.4其他应用 5

1.5活性炭微波再生理论与应用 5

1.5.1活性炭再生的理论依据 5

1.6活性炭再生方法 6

1.6.1热再生法 6

1.6.2生物再生法 6

1.6.3湿式空气氧化再生法 6

1.6.4溶剂再生法 6

1.6.5超声波再生法 7

1.6.6电化学再生法 7

1.6.7光催化再生法 7

1.6.8上述方法的优缺点： 7

第二章研究背景、理论及研究内容 9

2.1研究背景 9

2.2理论基础 9

2.2.1加热再生法的原理 9

2.2.2麦草畏的性质 10

2.3研究目的及内容 12

2.3.1研究目的 12

2.3.2研究内容 12

第三章研究内容与方法以及表征 13

3.1实验材料、仪器及试剂 13

3.1.1试验材料 13

3.1.2实验仪器及试剂 13

3.2实验方法 13

3.2.1废活性炭预处理 13

3.2.2再生废活性炭活化 13

3.2.3再生炭再次脱色麦草畏（原药） 13

3.3活性炭的表征设备及操作 14

3.3.1 X射线衍射（XRD） 14

3.3.2 BET 14

3.3.3拉曼光谱 14

3.3.4红外光谱 14

3.4再生活性炭的表征 14

3.4.1 XRD表征 14

3.4.2 BET比表面积和孔径分布 15

3.4.3拉曼分析 18

3.4.4红外分析 20

3.5本章小结 21

第四章结论与展望 22

4.1结论 22

4.2展望 22

参考文献 23

致谢 27

第一章 绪论

1.1活性炭以及其工业概述

活性炭又称活性炭黑或碳分子筛。它是二维有序石墨微晶区的层状石墨晶体和无序联系碳六角形空间晶格的无定形构造。活性炭的主要材料几乎可以是含碳的有机材料。这些含碳材料通过物理和化学方法对材料进行破碎、过筛、催化剂活化和筛选等一系列工序加工制造而成的疏水非极性吸附剂。活性炭是非晶体性物质，它由微细的石墨状结晶和将他们联系在一起的碳氢化合物部分组成，其固体部分之间的间隙也形成空隙，所以活性炭具备有其所特有的吸附性能。

由于活性炭性质稳定，不溶于水和有机溶剂，耐酸、耐碱并具有极强的吸附能力。由于具备如此多的性能，20世纪初就开始将它作为一种化工产品了，目前作为一种重要的吸附剂和催化剂载体活跃于石化、食品、化工、电力等各个领域，尤其是水处理领域有更加多的应用。据报道，截止1997年，世界活性炭生产量已经达到65万吨，美国是世界上活性炭生产量最大的国家。我国活性炭工业起步较晚，60年代初才起步，但发展迅速^[1]。

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