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机制研究:木质活性炭的自燃特性

作者:宁夏永瑞达炭素有限公司 日期:2020年2月2日

  木质活性炭是一种由多种官能团、多种化学键构成的无机年夜份子。木质活性炭有自热的属性,当自热积聚的热量跨越流失的热量时,将会产生自燃。木质活性炭自燃是一个庞杂的进程,本文研讨挥发份、灰分、水份和官能团等身分对木质活性炭自燃的影响。并树立以活化能目标来比拟木质活性炭的自燃偏向性的办法。

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  1、本文应用法式升温对3种挥发份含量分歧的木质颗粒活性炭停止加热氧化和尾气在线检测,并对其受热进程中目标气体发生纪律停止剖析研讨。木质木质活性炭在受热升温氧化进程中会释放出H2、CO、C2H4和C2H2,当木质木质活性炭的挥发份含量较高时还会放出CH4目标气体。其目标气体发生纪律为:当系统温度达100℃时样品开端释放出H2,跟着温度的降低顺次检测到其它气体,C2H4在140℃160℃、CH4在170℃、CO在160℃180℃、C2H2则在190℃200℃时起初被检测到;C2H2在系统温度为230℃释放量值,其他各目标气体的释放量则随系统温度增年夜而增年夜。各目标气体跟着响应官能团慢慢活化而释放,而且前一目标气体释放时发生的热量为后一官能团的活化供给热量。

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  2、本文应用法式升温对4种分歧含Fe量的粉状木质活性炭停止加热氧化以模仿木质活性炭自燃进程,并对其受热进程中气体发生纪律停止剖析研讨。应用热重剖析手腕对分歧含Fe量的粉状木质活性炭停止试验研讨。含Fe量较高的粉状活性较早释放出较多的可燃气体,且反响的重要阶段向高温区挪动,Fe元素在粉状木质活性炭的全部自燃阶段起到催化增进的感化。这关于研讨粉状木质活性炭自燃进程具有现实的参考价值和指点意义。

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  3、采取DSC法研讨分歧含水率的木质活性炭样品,发明木质活性炭存在一易自燃的临界水份值,年夜约为12%。

  4、净水木质活性炭自燃重要受木质活性炭构造和情况身分影响。在肯定木质活性炭的粒度与外界前提雷同下,可经由过程剖析木质活性炭构造来断定其自燃偏向性。本文经由过程对木质活性炭样品停止红外光谱剖析和外面化学性质剖析,获得木质活性炭官能团的种别和数目的若干顺序,并依据木质活性炭热重剖析与自燃试验比拟各样品的自燃偏向性。

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  成果注解,木质柱状活性炭的氧化自燃始于一些活性基团的氧化,且这些活性基团含量越年夜木质活性炭越易自燃,解释用红外光谱剖析和外面化学性质剖析研讨木质活性炭的自燃偏向性是可行的。5运用热重剖析法研讨了市场上常售的3种木质活性炭从30℃到900℃的氧化热解进程。

  试验成果注解:样品的炭氧氧化进程中有一疾速热解阶段,在此阶段样品的氧化动力学参数可以由一级反响方程和Coats一Redfern模子描写,据此求出活化能。木质活性炭自燃试验证实活化能低的木质活性炭轻易自燃,活化能高的木质柱状活性炭不轻易自燃。所以可以应用活化能目标来比拟木质活性炭的自燃偏向性。

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