Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Moheb,Mohammad Reza Ehsani
احمد محب (استاد مشاور) محمدرضا احسانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Bagher Ghafouri Jashoghani
باقر غفوری جشوقانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Experimental Production of Super Active Carbon from Petroleum Coke
Petroleum coke is one of the compounds that used in recent years as a raw material in production of activated carbon. Since with development of refining processes in Iran, petroleum coke production increase significantly, in this research production of activated carbon from petroleum coke has been studied. Considering the advantages of chemical activation than physical activation in production of activated carbon from petroleum coke, in this study chemical activation method has been used. Potassium hydroxide was used as chemical agent in impregnation stage. Also nitrogen gas was used in order to create neutral atmosphere during the activation. To determine the best conditions to produce activated carbon, three effective parameters the activation temperature, impregnation ratio and activation time, were considered. The survey conducted by the design of experiments using a standard response surface method, named the central composite design. Based on ANOVA for the effect of parameters, increasing impregnation ratio has the greatest effect on improving the quality of producing activated carbon. Activation temperature and activation time considered to be as lower levels effective on activated carbon quality. In addition to specific surface area, the production efficiency as the most important economical parameter in the activated carbon production, was considered for the optimization procedure. The optimal values of activation temperature, activation time and impregnation ratio were obtained; 789?C, 0.5 hours and 4.74, respectively. In these conditions the values measured for the amount of activated carbon surface area was 2037 m 2 /g and production efficiency was 51.34%. Good agreement was obtained comparing these results with those obtained by model prediction. Key Words Activated Carbon, Petroleum Coke, Chemical Activation, BET Surface Area, Iodine Number and Design of Experiments.
کک نفتی یکی از ترکیباتی است که در سال‌های اخیر به عنوان ماده اولیه در تولید کربن‌فعال مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که با توسعه فرآیند های پالایشی در کشور، میزان تولید کک نفتی به میزان قابل توجهی خواهد رسید در این تحقیق، تولید کربن فعال از کک نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مزیت های فعال سازی شیمیایی نسبت به فعال‌سازی فیزیکی در تولید کربن‌فعال از کک نفتی، در این طرح از روش فعال‌سازی شیمیایی برای تولید کربن فعال استفاده شده است. از ترکیب هیدروکسیدپتاسیم به عنوان عامل شیمیایی در مرحله اشباع‌سازی و جهت ایجاد اتمسفر خنثی در حین فعال‌سازی از گاز نیتروژن استفاده شده است. به منظور تعیین بهترین شرایط تولید کربن فعال، تاثیر سه پارامتر دمای فعال‌سازی، نسبت اشباع‌سازی و مدت زمان فعال‌سازی بر مشخصات نمونه‌های تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی به وسیله انجام طراحی آزمایش با استفاده از یکی روش‌های استاندارد سطح پاسخ، با عنوان طراحی مرکب مرکزی انجام شده است. براساس آنالیز واریانس انجام شده برای بررسی تاثیر پارامترها، افزایش نسبت اشباع‌سازی بیشترین تاثیر را بر بهبود کیفیت کربن‌فعال تولیدی دارد. دمای فعال‌سازی و مدت زمان فعال‌سازی نیز به ترتیب از نظر میزان اهمیت در رتبه‌های بعدی قرار دارند. با عنایت به اهمیت پارامترهای اقتصادی در تولید کربن‌فعال، علاوه بر مشخصه سطح ویژه (که نشان دهنده ظرفیت جاذب تولیدی است) میزان راندمان تولید نیز در بهینه‌سازی پارامترهای مذکور در نظر گرفته شده است. بهینه‌سازی صورت گرفته نشان داد که مقادیر بهینه پارامترهای دمای فعال‌سازی، زمان فعال‌سازی و نسبت اشباع‌سازی به ترتیب C?789، 5/0 ساعت و 74/4 است. در این شرایط مقادیر اندازه‌گیری شده میزان سطح ویژه کربن فعال تولیدی m 2 /g2037 و میزان راندمان 34/51% است که با پیش‌بینی روش سطح پاسخ تطابق مناسب دارد. کلمات کلیدی: کربن‌فعال، کک نفتی، فعال‌سازی شیمیایی، سطح ویژه (BET)، عدد ید، طراحی آزمایشات

ارتقاء امنیت وب با وف بومی