Chemical activation of Polish anthracites with solid sodium hydroxide

• Autorzy: Pająk J. , Kozak S. , Lachowski A.

Warianty tytułu

PL

Aktywacja chemiczna polskich antracytów stałym wodorotlenkiem sodu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Two Polish anthracites were activated by mixing with sodium hydroxide and heating under flowing gas up to 780°C. Microporous carbons were obtained. Several NaOH/anthracite ratios, several schemes of thermal treatment and two gases: nitrogen and carbon dioxide were used. Porosity development is strongly dependant on NaOH/anthracite ratio. A part of NaOH is consumed due to reactions with inorganics constituting mineral matter of anthracite The anthracite with low content of mineral matter and higher C/H atomic ratio is more suitable as microporous carbon precursor. Carbon dioxide atmosphere has negative effect on activation with solid NaOH.

PL

Badano proces aktywacji chemicznej dwóch polskich antracytów poprzez zmieszanie próbek ze stałym wodorotlenkiem sodu i ogrzewanie w przepływie gazu w temperaturze 780°C. Otrzymano mikroporowate węgle aktywne. Aby uzyskać informacje dotyczące przebiegu procesu i wpływu poszczególnych parametrów, zastosowano różne schematy obróbki cieplnej przy użyciu dwóch gazów: azotu i CO₂. Badano również wpływ stosunku wagowego NaOH do próbki węgla na porowatość produktu aktywacji. Produkty aktywacji charakteryzowano głównie na podstawie pomiarów izotermy sorpcji azotu. Stwierdzono, że poprzez zwykłe fizyczne zmieszanie (bez impregnacji) antracytu z wodorotlenkiem sodu i ogrzanie tej mieszaniny w przepływie azotu do temperatury 780°C można otrzymać mikroporowate węgle aktywne o porowatości około 0,9 cm³/g i mikroporowatości powyżej 88 %. Porowatość produktu aktywacji zależy od prekursora i od parametrów procesu aktywacji. Optymalny stosunek wagowy NaOH do antracytu wynosi około 3:1, ale w przypadku antracytu o dużej zawartości substancji mineralnych stosunek ten powinien być wyższy, gdyż NaOH reaguje z tymi substancjami, obniżając ich zawartość w węglu aktywnym. Dwutlenek węgla wywiera negatywny wpływ na przebieg aktywacji antracytów za pomocą stałego wodorotlenku sodu.

Słowa kluczowe

EN

anthracite; chemical activation; porosity; activated carbon

PL

antracyt; aktywacja chemiczna; porowatość; węgiel aktywny

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2006
• Tom: Nr 1
• Strony: 35--38
• Opis fizyczny: Bibliogr.12 poz., 1 rys., 4 tabl.

Twórcy

autor

Pająk J.

autor

Kozak S.

autor

Lachowski A.

• Instytut Matematyki, Fizyki i Chemii Politechniki Opolskiej,

Bibliografia

• 1. Chen X.S., McEnaney B., Mays T.J., Alcaniz-Monge J., Cazorla-Amoms D., Linares-Solano A., Theoretical and experimental studies of methane adsorption on microporous carbons. Carbon, 1997, vol. 35, p. 1251.
• 2. Lozano-Castello D., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A., Quinn D.F., Influence of pore size distribution on methane storage at relatively low pressure: preparation of activated carbon with optimum pore size. Carbon, 2001, vol. 39, p. 989.
• 3. Lozano-Castello D., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A., Quinn D.F., Activated carbon monoliths for methane storage: influence of binder. Carbon, 2002, vol. 40, p. 2817.
• 4. Lillo-Rodenas M.A., Juan-Juan J., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A., About reactions occurring during chemical activation with hydroxides. Carbon, 2004, vol. 42, p. 1365.
• 5. Ahmadpour A., Do D.D., The preparation of active carbons from coal by chemical and physical activation. Carbon, 1996, vol. 34, p. 471.
• 6. Illan-Gomez M.J., Garcia-Garcia A., Salinas-Martinez de Lecea C., Linares-Solano A., Activated carbons from Spanish Coals. 2. Chemical Activation. Energy Fuels, 1996, vol. 10, p. 1108.
• 7. Teng H., Wang S.C., Preparation of porous carbons from phenol-formaldehyde resins with chemical and physical activation. Carbon, 2000, vol. 38, p. 817.
• 8. Kierzek K., Gryglewicz G., Machnikowski J., Some factors influencing porosity development during KOH activation of various precursors. Karbo, 2004, nr 1, p. 47.
• 9. Lillo-Rodenas M.A., Lozano-Castello D., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A., Preparation of activated carbons from Spanish anthracite II. Activation by NaOH. Carbon, 2001, vol. 39, p. 741.
• 10. Munoz-Guillena M.J., Illan-Gomez M.J., Martin-Martinez J.M., Linares-Solano A., Salinas-Martinez de Lecea C., Activated carbons from Spanish coals. 1. Two stage CO2 activation. Energy Fuels, 1992, vol. 6, p. 9.
• 11. Lillo-Rodenas M.A., Cazorla-Amoros D., Linares-Solano A., Understanding chemical reactions between carbons and NaOH and KOH. An insight into the chemical activation mechanism. Carbon, 2003, vol. 41, p. 267.
• 12. Ehrburger P., Addoun A., Addoun F., Donnet J-B., Carbonization of coals in the presence of alkaline hydroxides and carbonates: Formation of activated carbons. Fuel, 1986, vol. 65, p. 1147.