活性炭质材料脱硫机理探讨

由于活性炭质材料表面性质复杂 ,脱除烟气 SO2 反应的组分多 ,中间步骤及涉及的因素纷杂 ,因此直至现在还没有一种分析方法可以用来探明活性炭质材料脱除烟气 SO2 过程中吸附与反应的确切机理与反应情况 ,以及物质在不断改变的孔隙中的传递情况 .虽然 XPS,IR和TPD等一些仪器被用来研究 SO2 在活性炭质材料上的吸附与转化情况 ,但是实验测定炭质材料吸附转化 SO2 性能仍是常用的方法 .综述了众多学者对碱性炭吸附酸性质及活性炭质材料表面性质 ,尤其是化学性质对其脱硫性能影响的研究 ,并由此得到结论 :H2 O与 O2 大大地改变了活性炭质材料表面性质 ,尤其 H2 O在活性炭质材料吸附转化烟气中 SO2 过程中发挥着重要作用 ,其改变了 SO2 在炭表面上的氧化机理     

SO_2对钙基吸收剂吸收NO的作用机理

针对低温条件下SO2对Ca(OH)2吸收NO的影响进行了实验研究,分析了烟气中O2和H2O对SO2促进Ca(OH)2吸收NO的影响。实验结果表明,当烟气不含SO2时,Ca(OH)2对NO基本无吸收作用;烟气中SO2的存在对NO吸收具有促进作用。H2O和O2对SO2促进NO吸收有显著影响;当烟气不含O2时,即使大量的SO2被吸收,NO吸收效率仍较低;只有SO2与O2和H2O共存才能促进NO吸收。脱硫产物CaSO3对NO无氧化作用;NO、H2O和SO2未在吸收剂表面产生可分解释放NO2的大分子中间配合物。分析认为在脱硫过程中产生了可以促进NO与O2反应的非稳定中间活性组分。     

烟气脱硫用炭材料的改性研究进展

介绍了活性炭的物理结构、化学性质及其脱硫机理,并从材料角度分析了提高活性炭脱硫性能的方法,综述了烟气脱硫用炭材料的表面结构改性和表面化学改性。与商品活性炭相比,经过改性处理的活性炭的脱硫性能明显提高,具有良好的工业应用前景。     

O3—BAC工艺炭滤池pH变化关键因素探究

针对南方湿热地区深度处理O3-生物活性炭(BAC)工艺炭滤池出水pH大幅降低问题,研究了主接触池O3投加量、炭滤池内的酸性气体CO2、炭滤池进水水质等因素对炭滤池出水pH的影响。结果表明,当主接触池O3投加量增加至5 mg·L-1时,炭滤池内pH无变化;炭滤池产生CO2对炭滤池pH的影响可忽略不计;但当炭滤池进水pH从6.10～9.10改变时,炭滤池出水pH维持在6.80～7.00。炭滤池是个酸碱缓冲系统,其关键作用的是活性炭自身。活性炭表面化学性质研究发现,活性炭表面含氧官能团具有两性性质,能中和水中的H+或OH-。且活性炭表面含氧官能团的数量随着其使用时间的延长而逐渐减少,从而使活性炭pH下降,致使炭滤池在长期使用过程中出现pH下降的现象。     

活性炭脱硫剂的制备与应用

概述了制备具有较好脱硫性能活性炭脱硫剂的途径:①选用变质程度和石墨化程序较低、挥发分含量较高的褐煤或烟煤作原料,用1%H2SO4水溶液洗涤,除去灰分;②炭化过程加热升温,将原料煤中可挥发的非碳组分尽量排除干净,使炭转变成类石墨晶体,针对H2S、SO2、有机硫等脱除对象,选择不同的活化条件和活化剂进行活性处理;③用7%Na2CO3、0.5%CuSO4、0.5%FeSO4混合溶液对活性炭进行浸渍改性处理,以提高其脱硫能力。列举了改性MHY30活性炭常温脱硫剂在陕西兴化集团合成氨三触媒流程中除原料气中H2S,脱硫效率>95%,单次硫容>10%,累计硫容>80%。     

活性炭负载纳米ZnO的结构及常温脱除H2S的性能

采用均匀沉淀法分别以煤质炭和椰壳炭为载体,纳米ZnO为活性组分制备了活性炭负载纳米ZnO脱硫剂。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对脱硫剂的结构进行表征,并在固定床反应器上考察了H2S的吸附性能。结果表明:所制备的脱硫剂表面负载了纳米ZnO晶体,活性炭表面孔的数量影响纳米ZnO的晶粒尺寸,椰壳炭负载的纳米ZnO晶粒尺寸为11.4nm,而煤质炭上纳米ZnO晶粒为68.9nm;活性炭载体提高了脱硫活性组分的利用率,椰壳炭负载后样品的脱硫活性明显好于煤质炭。当空速为4600/h时,300℃焙烧1h的椰壳炭负载纳米ZnO样品的穿透时间可高达48min。炭表面纳米ZnO晶粒尺寸是影响H2S脱除性能的主要因素。     

微波与氧化剂改性活性炭及SO_2吸附实验

采用微波辐照与氧化剂浸泡对椰壳活性炭进行改性研究。通过BET、SEM、FTIR对其表面物理化学性质进行表征。结果表明,微波与氧化改性均能丰富活性炭表面孔隙结构;活性炭改性后表面O—H、C—O、CO等含氧官能团含量增加,微波与K2Cr2O7浸泡共同改性样品的增加最为明显。脱硫实验结果表明,椰壳活性炭改性后,SO2吸附能力明显提高,微波与K2Cr2O7浸泡共同改性效果最佳,在60℃、烟气流量0.4 L/min时吸附量为33.31 mg/g;在烟气流量0.4~1 L/min之间,活性炭的吸附量随烟气流量的增加而减少;在60~120℃,随着温度升高,活性炭的初始吸附速率和吸附量均减小。     

煤基活性炭轻度氧化改性的研究

采用不同浓度的HNO3和H2O2-H2SO4体系对煤基活性炭进行了氧化改性的实验研究,并对改性前后的活性炭进行Beohm’s滴定、FT IR分析、BET比表面积和孔容测量、XRD衍射表征。实验结果表明,利用低浓度HNO3和H2O2-H2SO4进行轻度氧化处理时活性炭比表面积及孔容增加,说明有氧化腐蚀打通封闭的细小微孔;Beohm’s滴定发现氧化改性后活性炭表面含氧基团成倍增加并由红外图谱得以证实,且H2O2-H2SO4效果优于HNO3;XRD衍射表明,氧化后的活性炭层间距减小,石墨化微晶增加;此外利用正交实验确定了氧化改性的最佳条件。     

微波与氧化剂改性活性炭及SO_2吸附实验

采用微波辐照与氧化剂浸泡对椰壳活性炭进行改性研究。通过BET、SEM、FTIR对其表面物理化学性质进行表征。结果表明,微波与氧化改性均能丰富活性炭表面孔隙结构;活性炭改性后表面O—H、C—O、CO等含氧官能团含量增加,微波与K2Cr2O7浸泡共同改性样品的增加最为明显。脱硫实验结果表明,椰壳活性炭改性后,SO2吸附能力明显提高,微波与K2Cr2O7浸泡共同改性效果最佳,在60℃、烟气流量0.4 L/min时吸附量为33.31 mg/g;在烟气流量0.4¹ L/min之间,活性炭的吸附量随烟气流量的增加而减少;在601 L/min之间,活性炭的吸附量随烟气流量的增加而减少;在60¹20℃,随着温度升高,活性炭的初始吸附速率和吸附量均减小。     

污泥炭负载氧化铜脱除H_2S的性能及再生研究

采用沉淀法将污泥炭和Cu O以不同比例混合制备出脱硫剂,以H2S穿透时间为评价指标,确定了污泥炭和Cu O的最佳配比,并进行了再生性能研究。研究结果表明,当活性炭与Cu O的质量比为1∶2时脱硫效果最好,其H2S的穿透时间达到135min,并且二次再生后样品的H2S穿透时间也可达到100min;XRD分析显示,再生后脱硫剂中Cu O的衍射峰减弱,活性组分流失,所以再生后的材料对H2S的吸附性能下降。     

SO2在球状活性炭上的吸附转化研究

研究了不同比表面积的沥青基球状活性炭（ＰＳＡＣ）在Ｏ２和Ｈ２Ｏ存在下脱除ＳＯ２的能力．结果表明,比表面积较大的ＰＳＡＣ具有较强的脱除ＳＯ２能力．在本实验条件下,三种不同比表面积的ＰＳＡＣ对ＳＯ２及ＳＯ２＋Ｏ２的吸附量无明显区别,但对Ｈ２Ｏ的吸附量随比表面积增大而增大,与样品的脱硫活性随比表面积增大的变化规律相一致,表明较多的水有利于ＳＯ２的脱除．这可归因于水既有利于样品活性部位上的ＳＯｘ转化成Ｈ２ＳＯ４,又能洗脱所生成的Ｈ２ＳＯ４,减少活性位上的Ｈ２ＳＯ４量,使ＳＯ２的吸附转化过程连续不断地进行     

烧结烟气活性炭脱硝机制

烧结烟气氮氧化物(NOx)排放占钢铁行业NOx排放总量的50％以上,随着环保法规的日益严格,现有及新建烧结机只有装设烟气脱硝装置才能满足排放法规的NOx排放要求.而活性炭微孔丰富、比表面积大、吸附能力强,低温时即可同时脱除烟气中的SO2、NOx、粉尘及其他有害气体.因此,低温烧结烟气活性炭脱硝具有显著的特点及技术优势,...     

硫酸-重铬酸钾氧化改性活性炭催化合成三醋酸甘油酯

采样H2SO4-K2Cr2O7氧化改性活性炭为催化剂,甘油和醋酸为原料,合成三醋酸甘油酯,考察了催化剂用量、甘油醋酸比、反应温度,反应时间、带水剂用量对反应的影响。经过多次实验,得到合成三醋酸甘油酯的最佳工艺条件：催化剂用量（占总投料质量分数）2.5%,物料比n（甘油）/n（醋酸）=1：5.5,反应温度130℃,反应时间2 h,带水剂甲苯用量20 mL,产品收率达91.5%,催化剂可重复使用。     

活性炭混合钢渣烧结烟气脱硫脱硝实验研究

采用混合法用钢渣与活性炭制备混合钢渣活性炭吸附剂，对其进行XRF, BET, SEM和FT-IR等表征，于可编程电加热固定床反应器中进行模拟烧结烟气脱硫脱硝实验，考察反应温度、SO2浓度及[NH3]/[NO]浓度比、O2含量等因素对混合钢渣活性炭的吸附及催化性能的影响。结果表明，模拟烧结烟气中SO2初始浓度0.06vol%, NO初始浓度0.04vol%, O2含量15vol%及反应温度120℃条件下，最高脱硫脱硝率分别为79%和34%。按浓度比[NH3]/[NO]=1通入还原剂NH3时，脱硫脱硝率均升高，表明钢渣具有一定催化还原作用。脱硝率随反应温度升高而下降，O2含量提高有利于混合钢渣活性炭对SO2和NO的吸附。掺混钢渣降低了吸附剂的比表面积，但钢渣中含一定量Fe2O3，具有一定催化还原作用，有利于NO吸附。同时，加入钢渣也是对固废资源的合理利用，达到“以废制污”的目的。     

聚丙烯腈基活性炭纤维(PANACF)扫描电镜形貌分析

用扫描电镜分析法研究分析了在真空设备中经炭化、活化后的ＰＡＮ基纤维。形貌分析结果表明,因Ｈ、Ｏ原子等逸出及微晶间部分碳原子被烧损,ＰＡＮＡＣＦ的表面形成了极丰富的微孔。ＰＡＮＡＣＦ对ＳＯ２气体吸附测试结果表明,该材料对含硫气体吸附性能良好。     

活性炭催化过氧化氢氧化脱附其表面吸附的二苯并噻吩

主要研究了活性炭催化过氧化氢氧化脱附其表面吸附的二苯并噻吩。比较了使用H₂O₂水溶液,H₂O₂+HCOOH水溶液和H₂O₂+CH₃COOH水溶液对活性炭进行催化氧化再生的性能,并考察了催化条件对活性炭再生性能的影响。结果表明：3种不同的催化氧化再生方法都能使活性炭获得不同程度的再生,其中,使用H₂O₂+HCOOH水溶液进行催化氧化再生的活性炭再生效果最好,达90％以上。使用H₂O₂+HCOOH水溶液对活性炭进行再生时,H₂O₂浓度、HCOOH浓度、反应温度和时间对活性炭再生性能均有影响,选择合适的催化条件,可使再生性能达到最佳。     

活性炭纤维脱除有色冶炼烟气中SO_2的性能

有色金属冶炼烟气中SO2浓度高、气量波动大。目前还没有特别有效的处理技术脱除有色金属冶炼烟气中高浓度的SO2。本文采用粘胶基活性炭纤维(ACF)为脱硫剂,对脱除模拟有色冶炼烟气中SO2(0.3%-0.8%)的性能进行了研究,考察了水蒸气含量、床层温度、SO2浓度以及体积空速对ACF脱硫性能的影响。研究结果表明:随着水蒸气含量的增加,ACF脱硫效率逐渐提高,随着反应温度的增加,脱硫效率先增加后减小。当烟气中SO2浓度为0.8%时,在水蒸气含量为33.6%、反应温度为100℃及空速为500h-1时,脱硫效果最佳,平台阶段脱硫效率达41%。降低入口SO2浓度和体积空速可进一步提高ACF脱硫的穿透时间、穿透硫容和平台阶段脱硫效率。     

活性炭吸附Zn(Ⅱ)的热力学与机理研究

本文研究了水溶液中活性炭吸附Ｚｎ＾２＋的热力学特性及其机理,测定了不同温度下的吸附等温线。结果表明;在稀溶液中吸附Ｚｎ＾２＋符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型;活性炭吸附Ｚｎ＾２＋时可能主要是以水合Ｚｎ（Ｈ２Ｏ）＾２＝ｎ形式被吸附的;活性炭表面存在含氧官能团的吸附活性中心;由于吸附水合Ｚｎ＾２＋与炭表面含氧官能团之间相互作用,导致水分子的脱附及Ｈ＾＋的产生,使其热力学函数ΔＳ＾０增加。     

活性炭上NO和SO2的常温吸附特性研究

通过吸附穿透曲线和吸附容量,考察了两种活性炭吸附剂在不同气氛条件下SO2和NO的常温吸附性能.结果表明,无氧条件下,活性炭对NO吸附能力较弱;有氧时,O2可促进NO在活性炭上的吸附转化;无氧条件下,活性炭吸附SO2的性能远远强于吸附NO;O2的存在均可提高两种活性炭对NO和SO2的吸附能力.预吸附NO形成的某些NOx物种可促进SO2吸附.SO2对NO的吸附有明显抑制作用.同时吸附时,SO2和NO不会单独占据同一活性中心,即SO2与NO可能有共同的吸附位,并形成新的吸附态中间产物.且比较两种活性炭的常温吸附性能,椰壳活性炭强于煤质活性炭.     

城市污水厂剩余污泥制备烟气脱硫吸附剂

以城市污水厂剩余污泥为原料,采用不同方法制备烟气脱硫吸附剂,讨论SO2—O2—N2及SO2—O2—H2O(g) —N2体系各因素对脱硫效率的影响,研究建立了固定床吸附模型。结果表明：城市污水厂剩余污泥利用热解炭化法制备的烟气脱硫吸附剂性能较好。并与商品活性炭对比进行了性质测试,确定了两体系最佳吸附条件,固定床吸附模型计算值与实验值拟合较好。