活性炭國(guó)家專精特新“小巨人”企業(yè)活性炭產(chǎn)學(xué)研合作

　　活性炭吸附去除六甲基二硅氧烷

　　有機(jī)物的厭氧降解會(huì)產(chǎn)生沼氣，這是一種可燃?xì)怏w。這是在垃圾填埋場(chǎng)和廢水處理廠生產(chǎn)的。甲烷(CH4)約占沼氣成分的50–70%。沼氣中除甲烷外，還含有二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)、氨(NH3)、鹵化物和揮發(fā)性甲基硅氧烷。六甲基二硅氧烷是一種常見(jiàn)的有機(jī)硅化合物，廣泛應(yīng)用于化工、橡膠、塑料等領(lǐng)域。然而，六甲基二硅氧烷對(duì)環(huán)境有害。因此，去除六甲基二硅氧烷具有重要的環(huán)保意義。本文將介紹使用活性炭吸附去除六甲基二硅氧烷的方法，包括實(shí)驗(yàn)流程、結(jié)果分析以及應(yīng)用前景等方面的內(nèi)容。

　　目前，去除六甲基二硅氧烷的方法主要有吸附、光氧化、生物降解等。其中，吸附技術(shù)因其高效、經(jīng)濟(jì)、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用2。活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和吸附性能的材料，因此被廣泛應(yīng)用于吸附去除六甲基二硅氧烷。

　　實(shí)驗(yàn)流程

　　制備活性炭

　　在臥式石英舟中，將在120℃下干燥2小時(shí)，將粒徑小于425µm的椰子殼放入爐中，在N2氣氛下以10℃min-1的速度從室溫到450℃加熱。并在此溫度下保溫2小時(shí)。將獲得的炭與NaOH顆粒以1:1、2:1、3:1、4:1和5:1的比例混合，并在瑪瑙研缽中研磨30分鐘。在N2流下，將混合物置于爐子中心的水平石英舟中，以10℃min-1加熱至750℃并在該溫度下保持1小時(shí)。冷卻的產(chǎn)品用去離子水洗滌數(shù)次，直到它變成中性，以去除活化劑殘留物和可能形成的任何其他無(wú)機(jī)物。在接下來(lái)的步驟中，活性炭在110℃下干燥4小時(shí)，輕輕粉碎并過(guò)篩以獲得小于0.15mm的粒度，然后密封在干燥器中并儲(chǔ)存以備后用。

　　吸附實(shí)驗(yàn)

　　將一定量的六甲基二硅氧烷加入到活性炭吸附劑中，并在一定的溫度下吸附一定時(shí)間。使用固定床動(dòng)態(tài)吸附裝置評(píng)估活性炭以去除六甲基二硅氧烷，對(duì)于每個(gè)測(cè)試，在20℃和50mL/min-1的氣體流速下使用0.25g干燥的活性炭。在這種情況下，入口處的六甲基二硅氧烷濃度與出口濃等于時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到吸附飽和。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

　　使用優(yōu)化的活性炭，評(píng)估對(duì)六甲基二硅氧烷吸附性能的影響，同時(shí)其他條件保持不變。隨著指數(shù)下降，表明較低的入口濃度有利于去除L2。基于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析，描述這種變化軌跡的函數(shù)關(guān)系。因此，該方程可用于預(yù)測(cè)活性炭上的突破持續(xù)時(shí)間，使其在工業(yè)應(yīng)用中更有用。在不同床溫(0-70℃)下獲得的實(shí)驗(yàn)突破曲線及其劑量-反應(yīng)模型擬合軌跡。吸附劑質(zhì)量、入口濃度和氣體流速分別保持不變。活性炭填充床中的吸附過(guò)程是放熱的。

　　結(jié)論

　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭吸附去除六甲基二硅氧烷具有良好的效果和應(yīng)用前景。活性炭具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和吸附性能，可以有效地去除六甲基二硅氧烷，同時(shí)具有操作簡(jiǎn)便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此，活性炭吸附技術(shù)可以作為一種有效的去除六甲基二硅氧烷的方法。

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