处理废气脱硝脱硫的活性碳改性技术研究进展

活性炭广泛应用在工业废气的吸附、脱硝脱硫中，然而，传统活性炭微孔结构较少、孔隙分布不均匀、孔道内灰分较多造成阻塞等，脱硝脱硫效率不理想；在应用前常常需要通过改性手段处理活性炭来扩大其比表面积，提升孔隙率，改善表面官能团与掺杂原子的种类和数量，以此来提升吸附性能。综述了活性炭脱除废气中SO₂和NO_x的机理，研究了物理改性、化学改性对活性炭比表面积、孔结构、表面官能团等理化性质的影响，以及改性方法对活性炭吸附、脱除烧结废气中NO_x/SO₂效率的影响规律，展望了用于处理废气脱硝脱硫的活性炭改性趋势。     

协同活化对煤基活性炭物化性能的调控

以太西无烟煤为原料,KOH/NaOH为活化剂,在碱炭比为4:1,800 C活化1 h的条件下,制备高比表面积活性炭.采用N2吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔结构进行了表征,并考察了KOH/NaOH协同活化对活性炭比表面积及孔结构的影响.随着活化剂组成中KOH比例的增加,活性炭的比表面积、孔容、收率增大,孔径分布变窄,表观密度降低,KOH和NaOH作为活化剂有着不同的活化机理,合理地调节活化剂中两组分的比例,可以起到协同活化的作用,能对活性炭的比表面积、孔结构、收率及表观密度等物化性能进行有效的调控.     

生物质活性炭烟气脱硫脱硝的研究进展

烟气脱硫脱硝技术是燃煤电厂烟气污染物控制的主流技术,其中生物质活性炭烟气脱硫脱硝以其新颖、高效、经济、资源化的特点成为近年来的研究热点。生物质活性炭烟气脱硫技术以吸附脱硫为主;生物质活性炭烟气脱硝技术根据烟气温度窗口划分为低温吸附脱硝（包括NO吸附与NO氧化吸附）、中温NH₃-SCR脱硝技术及高温异相还原脱硝技术。综述了孔隙结构、表面化学性质、表面改性等因素对生物质活性炭脱硫脱硝性能的影响,总结了提高生物质活性炭脱硫脱硝性能的途径与方法。最后指出,生物质活性炭异相还原脱硝反应建立更为通用的动力学模型、NH₃-SCR脱硝技术中生物质活性炭催化剂效率的进一步提升、生物质活性炭脱硫脱硝制备生物缓释肥、生物质活性炭改性与担载催化剂实现多污染物一体化脱除等方向可做深入探索与研究。     

脱硫脱硝用活性炭研究进展

化石燃料的使用过程中产生大量的含硫、氮氧化物以及二氧化碳的烟气,造成了酸雨和温室效应。活性炭作为一种清洁高效的选择性吸附剂,对化石资源加工过程中的脱硫脱硝发挥越来越重要的作用。其脱硫脱硝性能与孔隙结构以及表面官能团等物理化学性质具有十分密切的关系。本文介绍了活性炭脱硫脱硝的吸附机理,国内外活性炭脱硫脱硝研究现状和存在的问题,重点对活性炭类型和改性活性炭用于脱硫脱硝进行了系统总结。     

脱硫脱硝用活性炭研究进展

化石燃料的使用过程中产生大量的含硫、氮氧化物以及二氧化碳的烟气,造成了酸雨和温室效应。活性炭作为一种清洁高效的选择性吸附剂,对化石资源加工过程中的脱硫脱硝发挥越来越重要的作用。其脱硫脱硝性能与孔隙结构以及表面官能团等物理化学性质具有十分密切的关系。本文介绍了活性炭脱硫脱硝的吸附机理,国内外活性炭脱硫脱硝研究现状和存在的问题,重点对活性炭类型和改性活性炭用于脱硫脱硝进行了系统总结。     

氢氧化钾活化后焦粉的结构变化及其对铅吸附性能的影响

以焦粉为原料,采用KOH活化制备活性炭,通过比表面积及孔径分析仪、X射线粉末衍射仪和X射线光电子能谱仪对焦粉和活性炭的结构和表面化学性质进行分析,并考察了焦粉和活性炭对铅的吸附性能。结果表明:KOH可以活化焦粉制备活性炭,所得活性炭与焦粉相比具有大量的微孔和中孔,比表面积和孔容分别是焦粉比表面积和孔容的7倍和5倍;碳微晶的芳香层面间距变大,芳香微晶的尺寸变小,结晶有序度降低。此外,活性炭表面增加了金属K元素,n(O)∶n(C)由焦粉的10.62%提高到■和C—O—C含氧官能团相对含量增加,■能团相对含量降低。焦粉活化后,破坏了碳的微晶结构,生成大量的孔隙,增加了表面含氧官能团相对含量,为铅提供了更多的吸附点位,使铅的去除率由20%提高到79%。     

脱硫脱硝活性炭的制备及工程应用

因为活性炭的孔隙非常多,比表面积非常大,具有良好的吸附效果,所以被大量用在各个领域。运用不同的材料以及技术就能够得到不同的活性炭,不同的活性炭其孔隙与表面属性均不相同。本文在此主要研究的是脱硫脱硝活性炭的制备及工程应用,首先阐述了活性炭的吸附原理,然后介绍了活性炭在脱硫脱硝工程应用中的主要机理,最后提出了脱硫脱硝活性炭在工程应用方面需要注意的一些内容,希望给脱硫脱硝活性炭的发展带来积极的作用。     

烷基酚醛树脂基球形活性炭的制备及其零价汞吸附性能

采用间位烷基苯酚和甲醛为反应单体,利用聚合和水蒸气活化制备出不同比表面积的树脂基球形活性炭。通过孔结构全自动物理吸附仪和场发射扫描电子显微镜对样品的形貌和结构进行表征分析;并采用含有零价汞的混合气作为模拟烟气,评价了所制备的树脂基球形活性炭的汞吸附性能。结果表明,间位烷基苯酚代替苯酚提高了球形活性炭的比表面积和孔容,改善了球形活性炭的表面形貌;零价汞的吸附性能得到明显改善,150℃是最适宜的吸附温度。     

真空浸渍碳沉积法调变活性炭的孔径结构

研究了以洗油与煤焦油作堵孔剂的碳沉积法对太西无烟煤制活性炭的调孔作用.发现改性后活性炭的孔结构一定程度上都有向微孔集中分布的趋势,但总孔容与比表面积有所下降.特别当洗油与煤焦油配比为19:1,浸渍时间为2h,沥干后在氮气氛围中经常规炭化得到的改性活性炭,微孔所占比例显著提高,且孔容和比表面积都较高,是较理想的气相吸附剂.堵孔剂浸渍时间超过4 h,将会出现过堵孔现象,导致孔容大幅减小,影响活性炭的吸附性能.     

不同活化法制备的焦化除尘灰基活性炭的性能比较

采用焦化除尘灰为原料,分别用水蒸气和KOH为活化剂制备焦化除尘灰基活性炭,并对所制的活性炭进行碘吸附值、BET比表面积、孔径分布、孔容以及表面形貌测试。实验结果表明,采用KOH活化法制备的活性炭吸附性能强于采用水蒸气活化法制备的活性炭。氢氧化钾活化法制备的活性炭为中孔孔型,BET比表面积达275.51 m2/g。     

酸碱改性及负载镍对活性炭脱硫性能影响研究

酸碱改性可增加活性炭表面官能团数量、增大比表面积和孔容、提高金属活性组分在其表面的分散度,负载镍可使活性炭具有较好的低温脱硫性能.为开发适合用于钢铁企业烧结烟气低温脱硫的活性炭,采用HNO3和KOH分别对椰壳活性炭进行改性并负载镍,分别开展HNO3改性活性炭的反应温度和改性条件对脱硫性能影响,通过BET对炭基和酸改性活性炭进行表征,KOH改性活性炭的碱炭比、活化时间和活化温度对脱硫性能影响,炭基、酸改性和碱改性活性炭且负载镍的脱硫剂脱硫性能研究.研究表明:60℃为1Ni/NAC最佳脱硫反应温度,HNO3处理后再负载镍对催化剂脱硫性能提高较大;合理的碱炭比为3:1,最佳活化时间为1 h,合适的活化温度为800℃;负载镍活性炭脱硫能力由强到弱的顺序为1Ni/NAC>1Ni/KAC>1Ni/AC.研究成果可为钢铁企业烧结烟气低温脱硫及多污染物协同治理提供借鉴.     

KOH活化法制备废旧棉织物活性炭及表征

以废旧棉织物为原料,KOH为活化剂,利用化学活化法制备活性炭。采用XRD、SEM、元素分析仪、比表面积及孔径分析仪、FTIR等对所制备活性炭的结构与性能进行了分析与表征。结果表明:先炭化废旧棉织物,在m(炭化料)∶m(KOH)=1∶1,浸渍时间16 h,活化温度850℃,活化时间50 min的活化条件下,制备的活性炭比表面积为1 368.67 m~2/g,其中,微孔比表面积占BET比表面积的72.05%,总孔容为0.620 8 cm3/g,微孔孔容占总孔容的71.63%,微孔孔径主要分布在0.84~1.30 nm之间;活性炭呈中空纤维状,具有丰富的孔隙结构;碳质量分数高达90.43%;表面官能团主要为羧基、羰基、羟基等亲水性基团。废旧棉织物可作为制备活性炭的原料,所制活性炭性能优良。     

活性炭循环脱硫再生对脱硝性能的影响机制

为探究活性炭在多次循环过程中脱硫脱硝性能的变化规律和内在本质,将活性炭装填于固定床反应器进行10个周期的脱硫和再生循环,跟踪活性炭的脱硫脱硝性能,采用物理吸附仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等表征活性炭表面性质和孔道结构的变化,分析和阐释活性炭结构变化与脱硫脱硝性能...     

活化条件对活性炭微球结构与性能的影响

以煤焦油系中间相沥青微球为原料,KOH为活化剂,在不同活化条件下制备活性炭微球。考察了不同活化对活性炭微球结构和性能的影响。研究表明：随着KOH配比的增加,活性炭微球的微孔孔容变化较小,中孔孔容和总孔孔容分别增加到最大值后下降,比表面积增大到最大值后有轻微的降低。活化恒温时间对活性炭微球的活化收率和苯吸附值影响较小;而随着活化湿度的升高,活性炭微球总孔容和中孔孔容增大,比表面积先升高后降低。活性炭微球的苯吸附值随着总孔容的增大而增大。     

球形活性炭的制备及其对低浓度丙酮的吸附

以苯乙烯、二乙烯基苯为原料,采用悬浮聚合法制备了凝胶型聚苯乙烯树脂球,经磺化、炭化、水蒸气活化,得到聚苯乙烯基球形活性炭(PACSs)。通过氮气吸附、二氧化碳吸附对球形活性炭的孔结构进行表征,采用固定床吸附探究其对低浓度丙酮的吸附性能。结果表明,球形活性炭的孔结构可以通过控制活化时间来调控,其比表面积和总孔容均随着活化时间的延长而增加,其中比表面积在789~2 022 m~2/g内可调,而微孔孔容所占比例(V_(micro)/V_t)和比表面积所占比例(S_(micro)/S_(BET))则随活化时间的延长先升高后降低。活化时间为1 h时,球形活性炭对丙酮具有最大吸附量。同时,孔径在0.4~0.5 nm的超微孔孔容是低浓度丙酮气体饱和吸附量的决定因素。     

移动床活性焦烟气净化工艺中废活性焦的形成与特征分析

移动床活性焦低温干法烟气多污染物脱除技术在钢铁烧结烟气脱硫脱硝工艺中具有良好的适用性,但烟气净化过程中活性焦的损耗成为制约该技术推广应用的关键因素之一。以宝钢烧结烟气脱硫脱硝工艺中所产生的废活性焦为研究对象,通过考察其比表面积、孔容结构、灰分中重金属及碱金属含量、表面官能团特征及脱硫脱硝性能,探究烟气净化过程中活性焦组成、结构及表面性质的变化。结果表明,与新鲜活性焦相比,废活性焦粒度集中分布在0.2?5 mm,其表面的氮、氧、硫元素及过渡金属氧化物含量显著增加,比表面积由191.0 m2/g增加至499.0 m2/g,使废活性焦颗粒在150℃下脱硝率由20%提升到70%,120℃下穿透硫容由0.27 mg SO2/g提升至11.08 mg SO2/g,显示了良好的再利用潜力。     

活性炭改性及其脱硫脱硝性能研究与展望

活性炭具有独特的孔隙结构和表面性质,这使其在净化工业烟气领域中有着重要应用。普通活性炭孔容偏小、微孔分布较宽、比表面积较小,导致其吸附性能无法较好地满足烟气深度净化需求。对活性炭进行改性可优化孔容孔径,提高孔隙率,改善表面酸碱性,进而提高活性炭的吸附性能。本文综述了近年来在酸性、碱性和中性条件下改性活性炭的研究进展,并基于活性炭改性现存的不足和瓶颈问题总结了未来活性炭改性的研究重点。     

活性炭用于烟气脱硫的研究进展

活性炭材料因具有丰富的孔结构和较大的比表面积，而被用于大气污染治理。本文对活性炭材料用于烟气脱硫的研究现状(目前主要集中在含氧、含氮官能团的引入以及表面负载金属及其化合物的研究)进行了综述。最后展望了活性炭材料用于烟气脱硫的未来。     

不同预处理方法对活性炭孔结构的影响分析

分别采用酸碱、超声和碱性高温3种方法对活性炭进行预处理,通过扫描电镜(SEM)、低温液氮吸附(N2/77 K)及傅里叶红外光谱(FTIR),研究活性炭表面化学性质与孔结构的变化,并以碘吸附值分析活性炭吸附性能的变化,对比评价不同预处理方法对活性炭孔结构及吸附性能的影响。结果表明:超声预处理对活性炭的孔结构和吸附性能影响不大;碱性高温预处理使活性炭的比表面积和总孔容分别提高31.1%、76.1%,微孔与中孔比例增加,吸附性能增强;经酸碱预处理后,活性炭比表面积和总孔容分别提高26.4%、27.1%,中孔与大孔比例增加,其表面因KOH、HF的影响出现严重烧蚀,吸附性能不及碱性高温预处理的结果。综合考虑各种预处理效果如下:碱性高温酸碱超声,碱性高温预处理效果最优,使AC表面含氧基团增多,提高其对小分子物质的吸附能力。     

机械力预处理磷酸法与传统磷酸法制备活性炭

以速生材红麻秆芯为原料,磷酸为活化剂,采用传统磷酸活化法和机械力预处理磷酸活化法制备红麻秆基活性炭。考察了不同活化时间下2种制备方法对红麻秆基活性炭得率和吸附性能的影响,并借助比表面积分析仪、红外光谱仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团特征。结果表明：相比于传统磷酸活化法,机械力作用能使磷酸渗入到原料里层,提高活化效率,使活性炭具有更高的得率、吸附性能、BET比表面积和孔容。在活化时间90 min下,机械力预处理磷酸活化法制得的活性炭得率为50.24%,碘吸附值为1 024 mg/g,亚甲基蓝吸附值为275 mg/g,BET比表面积为1 625.42 m²/g,总孔容为0.762 cm³/g。由孔径分析可知,2种方法制备的活性炭均以微孔为主,并含有一定数量的中孔。由红外光谱分析可知,机械力预处理不会破坏炭化物的基本结构,2种方法制备的活性炭表面均含有—OH、C—O和C＝O等含氧官能团。