Введение
1. Литературный обзор 10
1.1. Состав и свойства углеродных адсорбентов 10
1.1.1 Кристаллографическая и электронная структуры 10
1.1.2 Пористая структура 13
1.1.3 Химическая природа поверхности активных углей 14
1.1.4. Состав золы 19
1.2. Формирование пористой структуры адсорбентов при карбонизации и активации углеродсодержащего сырья 21
1.2.1. Сырье 21
1.2.2 Карбонизация 26
1.2.3 Активация 29
1.3. Углеродные молекулярные сита 35
1.3.1 Особенности строения 35
1.3.2 Механизм разделения газов углеродными молекулярными ситами 37
1.4 Методы регулирования пористой структуры углеродных адсорбентов с целью придания им молекулярно ситовых свойств 38
1.4.1 Получение углеродных молекулярных сит в ходе карбонизации и активации 38
1.4.2 Пиролиз газообразных углеводородов как средство получения углеродных молекулярных сит 41
1.4.3 Модифицирование углеродных адсорбентов растворами высокомолекулярных соединений 45
1.5 Технология углеродных адсорбентов 47
1.6 Постановка задачи исследования 50
2. Свойства сырья и методы исследования 52
2.1 Сырые и его подготовка 52
2.2. Экспериментальные установки и методики реализации экспериментов 55
2.2.1. Схема шгролитической установки 55
2.2.2. Методы изучения физико-химических свойств сырья и адсорбентов 57
2.2.2.1. Плотность 57
2.2.2.2. Определение содержания золы 58
2.2.2.3. Определение суммарной пористости 59
2.2.2.4. Анализ параметров пористой структуры 61
2.2.3. Исследование адсорбционных свойств адсорбентов 62
2.2.3.1. Определение обесцвечивающей способности по метиленовому голубому 62
2.2.3.2. Адсорбция Ar, N2 и 02 63
3. Карбонизация растительного сырья 66
2.1. Дифференциально-термический анализ сырья 66
3.1. Влияние температуры на производительность пиролиза растительного сырья и свойства карбонизатов 69
3.2. Влияние температуры на параметры пористой структуры карбонизатов 78
3.3. Химизм карбонизации растительного углеродсодержащего сырья 84
4. Направления использования синтезированных адсорбентов 89
4.1. Синтез углеродных молекулярных сил для разделения воздуха 89
4.1.1. Физические свойства адсорбатов 90
4.1.2. Синтез и физико-химические свойства адсорбентов 91
4.1.3. Равновесная адсорбция AT, N2H02 93
4.1.4. Кинетика адсорбции Аг, N2 и 02 94
4.2. Адсорбция красителей 100
4.2.1. Осветляющая способность карбонизатов по метиленовому голубому 100
4.2.2. Изотермы адсорбции 101
4.2.3. Регенерация насыщенных адсорбентов 106
5. Технологическая часть 112
4.3. Разработка технологической схемы получения углеродных адсорбентов из растительного углеродсодержащего сырья 112
4.4. Печь карбонизации 115
4.5. Технико-экономический анализ процесса получения углеродных адсорбентов из растительного сырья 122
Выводы 125
Литература 129
