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     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭(AC-HN)为载体,Ag NO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/ACHN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫(COS)性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350℃时Cu2O的量达到最高。进一步提高温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5 mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5 h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8 mg/g。     

Cu、Ag改性活性炭常温脱除低浓度羰基硫性能研究

采用等体积浸渍法,以硝酸处理后的活性炭（AC-HN）为载体,AgNO3和Cu(NO3)2为原料制备了Cu/AC-HN和Ag/AC-HN吸附剂。研究了浸渍液、焙烧温度、焙烧时间和负载量对吸附剂常温脱除低浓度羰基硫（COS）性能影响,并通过N2物理吸附、FE-SEM、TG-DTG、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。动态吸附结果表明,改性后的吸附剂吸附COS的能力提升。Ag+在AC表面被还原成Ag0。Cu/AC-HN活性组分以Cu2O存在,表现出更佳的吸附能力。Cu(NO3)2改性后,吸附剂比表面积降低,AC原有官能团没有发生变化。焙烧温度对Cu/AC-HN活性组分物相有较大影响。焙烧温度升高,Cu(NO3)2逐渐分解成CuO,CuO被AC还原成Cu2O,350 ℃时Cu2O的量达到最高。进一步增加温度,Cu2O被还原成Cu0,Cu2O量降低。AC对COS的吸附量为7.5mg/g。当焙烧温度350℃、焙烧时间1.5h、铜负载量5%时,Cu/AC-HN吸附COS的效果最好,吸附量达到14.8mg/g。     

CuCl2-PdCl2/AC吸附剂的制备及其用于柴油脱硫的研究

以盐酸处理后的活性炭（AC）为载体制备了负载金属钯的PdCl2/AC吸附剂,用于对柴油中的噻吩进行吸附脱硫,并考察了CuCl2的加入量对PdCl2/AC吸附剂脱硫率的影响.结果发现：当Cu与Pd的摩尔比为2∶1时,制备的吸附剂对模型油中噻吩的脱除率达95.7％,明显高于未负载的活性炭.采用SEM及XRD对吸附剂进行了表征,并对吸附机理和吸附等温线进行了初步探讨.     

钙基脱硫剂热力学分析及机理研究

在分析钙基脱硫反应体系的基础上,从热力学角度研究了钙基脱硫剂在不同温度、不同O2/CO2气氛下的脱硫效果及原因。结果表明:钙基脱硫反应为一复杂体系,CO2,SO2,O2和SO3浓度由3个独立反应相互影响。在O2/CO2气氛下脱硫效果明显好于无限制气氛。SO2分压减少是双重作用的结果:一方面由于煤燃烧的不充分,使得煤中的固态硫没有及时转变为气态硫;另一方面固态硫本身的析硫反应也不完全。     

吸附NH3的活性焦脱除SO2的实验研究

对新鲜活性焦和吸附有NH3的活性焦脱除不同气氛中的SO2进行了实验研究。结果表明,当烟气中不含有H2O和O2时,SO2在新鲜活性焦表面的脱除主要是物理吸附。活性焦吸附NH3后,增加了焦表面的碱性,提高了活性焦对SO2的吸附能力。当烟气中含有H2O和O2时,SO2在新鲜活性焦表面的脱除包括吸附和表面反应。NH3吸附在焦表面,不仅与硫酸反应,而且焦表面碱性的增加对SO2的脱除有很大的促进作用。对活性焦样品X射线光电子能谱分析发现,NH3吸附在焦表面产生了含N官能团,此官能团增加了活性焦表面的碱性,对SO2的吸附及氧化具有促进作用。     

沼气中羰基硫的深度脱除

沼气深度脱硫对于以沼气为制氢原料的分布式燃料电池电站十分重要。采用浸渍法制备了Zn O/γ-Al2O3、Cu O/γ-Al2O3及Cu/γ-Al2O3,实验研究了上述金属氧化物脱硫剂以及商业Fe2O3脱硫剂对沼气中羰基硫(COS)的深度脱除性能。结果表明,Cu基脱硫剂对COS的脱除性能优于Zn O/γ-Al2O3和Fe2O3,其可在250~400℃的温度下将COS脱除到10 ppb以下,能够满足分布式PEMFC电站对脱硫的要求,并达到在其沼气重整器的原料气体预热段完成深度脱硫的目标。Cu O/γ-Al2O3的硫容在250℃达到了最大的0.185 mmol?g?1。对Cu O/γ-Al2O3的脱硫机理进行了分析。固相产物中Cu S的存在说明了COS在Cu O/γ-Al2O3上的吸附为化学吸附,而Cu2O和Cu的存在则说明了沼气中的CH4与CO2在250℃以上的温度下发生了重整反应,Cu2O和Cu为该反应生成的H2和CO的还原产物。气相产物中检测到的H2S,可能是由COS的加氢反应生成的。还考察了沼气中水分对COS深度脱除的影响。Cu基脱硫剂的性能会受到水分的不利影响,但随着温度的升高,该影响呈减小的趋势。     

新型燃烧方式下SO2脱除机理

对O₂/CO₂燃烧方式下SO₂的脱除机理进行了研究.静态实验和动态实验结果表明这种新型燃烧方式有利于降低SO₂的排放,SO₂脱除存在均相脱硫和多相脱硫的协同作用;新型燃烧方式下高CO₂浓度导致燃烧气氛中化学成分不同于传统的空气气氛,SO₂与燃烧气氛中存在的其他组分反应,生成硫的不同形态产物,SO₂只是其中的一种产物形态,导致SO₂总量排放减少;同时 O₂/CO₂燃烧气氛使燃煤中硫的氧化程度减弱;燃煤中本身所含脱硫剂存在优化的微观结构,该种结构有利于脱硫和对底灰中硫的吸附,也导致SO₂的排放量降低;CHEMKIN动力学计算结果进一步表征了以上机理.     

CuO/AC脱除烟气中SO2机理的初步研究

通过活性焦ＡＣ与ＣｕＯ／ＡＣ在不同反应气氛吸硫后,于Ａｒ气氛中的程序升温脱附（ＴＰＤ）实验,对ＡＣ和ＣｕＯ／ＡＣ吸附ＳＯ２的机理进行了研究,结果表明：常温下ＡＣ和ＣｕＡＣ吸附ＳＯ２后,均分别生成两种硫物种。并借助对ＡＣ和ＣｕＯ／Ａｌ２Ｏ３吸附ＳＯ２现存机理的分析,提出了ＣｕＯ／ＡＣ吸附ＳＯ２可能的机理,ＴＰＤ实验结果较好地支持了以上的吸附机理。     

Fe／AC脱硫剂的还原再生

研究了Fe/AC脱硫剂在不同气氛中的再生行为，并对再生后Fe/AC二次脱硫活性差异的原因进行了探讨。结果表明：脱硫剂经H2再生后二次脱硫活性与初活性相比明显下降，经NH3在350℃再生后二次脱硫活性与初活性相比未见下降，以NH3再生后Fe/AC脱硫活性的改善并非是脱硫剂对NH3吸附所造成的表面碱性的提高，而应归因子还原性较弱的NH3仅将Fe（SO4）3中的SO4^2-选择性还原为SO2，而未与Fe^3 发生反应，从而保证了活性组分在AC表面的高分散性。     

地下水生物除铁、锰的影响因素试验研究

目的：研究锰砂滤层去除铁、锰过程中滤速、温度、溶解氧3个因素对去除效果的影响,为生物法除铁、锰的实际运行提供了参考依据。方法：在其他运行条件相同的情况下,只改变其中一项,进行去除率试验对比。结论：（1）当处理只有铁超标的地下水时,滤速可以适当提高,锰超标时,出水中的含锰量是选择过滤速度的主要的控制指标;（2）DO在一定范围内的变化对生物除铁除锰效率的提高无显著影响。从经济性和微生物角度考虑原水DO维持在3mg／L左右既可满足运行要求;（3）当铁锰共存时,最适宜的处理环境温度为20℃。     

地下水除铁除锰技术的分析及其发展方向初探

地下水中铁锰超标是会给日常生活和工业,生产带来一系列不利因素。本文通过研究几种地下水除铁除锰方法,提出了现有的几种常规处理方法所存在的问题,为新的除铁除锰方法的提出奠定了基础。     

NHD在化肥厂脱硫脱碳中的应用

介绍NHD在国内 5个化肥厂的应用情况 ,表明NHD脱硫脱碳工艺技术先进 ,气体净化度高 ,节能效果明显 ,低闪气CO2 纯度高。     

文昌油田海底输油管线在线清蜡技术研究

文昌油田产出原油蜡含量较高,含蜡原油在集输条件变化时易沉积结蜡。为了保证原油集输系统稳定运行,筛选出一种在线乳液型清蜡剂体系,并对其清蜡效果进行了评价。确定在线乳液型清蜡剂体系配方为:油相(V二甲苯∶V环己烷=1∶1)∶水相(1%JFC+0.5%SPAN60+0.5%AEO9+1%NaOH)=1∶1。在20mL乳液型清蜡剂体系中加入0.5g蜡样,在50℃下清蜡8h,清蜡效果较好,清蜡率达83%以上。对在线清蜡机理进行了初步探讨。     

三种絮凝剂除藻效果的比较

以合肥市环城河为研究对象,采用聚合氯化铝（PAC）、聚合氯化铝铁（PAFC）、聚合硫酸铝铁（PAFS）三种絮凝剂对该含藻水体进行强化混凝除藻、除浊的试验研究,考察了絮凝剂种类及添加量、水样的pH、助凝剂的种类以添加量等因素对强化混凝效果的影响。结果表明：在相同添加量时,聚合氯化铝的除藻、除浊效果最好,当添加量为27 mg/L时,叶绿素a的去除率为87.46%,浊度的去除率为92.74%,添加高分子助凝剂PAM、HCA对原水的浊度、叶绿素a有一定的去除效果,助凝剂与絮凝剂的配合使用可改善絮凝剂的的混凝去除效果,助凝剂PAM的效果较好,当PAM的投加量为2 mg/L时,叶绿素a的去除率可提高5.91%,浊度的去除率可提高1.70%。     

NHD净化技术在CO提纯工艺中的应用

充分利用合成氨装置现有条件，在CO提纯装置上成功采用NHD溶剂脱硫，脱碳净化技术，实践证明该工艺技术具有投资省，消耗低，净化效果好的特点。     

城镇污水处理厂尾水深度化学除磷试验研究

以位于太湖流域的某城市污水处理厂A/O处理工艺的尾水为对象,进行了化学混凝除磷试验.结果表明,无机高分子混凝剂PFS和PAC较其他无机低分子混凝剂具有更好的除磷效果,且铁系混凝剂比铝系混凝剂除磷效果要好,PFS的除磷效果最好,PAC次之;混凝剂投加量为15 mg·L-1时,可使处理后出水TP的质量浓度＜0.5 mg·L-1,混凝剂PFS当n(Fe3+)/n(P)为1.25时除磷效果最好,是一种高效的混凝剂,投加量少、成本低;混凝剂和助凝剂联用时,非离子型PAM对PAC和三氯化铁的助凝效果较明显.降低城镇污水处理厂尾水中磷含量,化学除磷方法是一种有效、可行的选择.     

改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用

沸石不仅在自然界中广泛分布,而且在水和废水处理中也得到广泛的应用。该文介绍了天然沸石的几种主要改性方法,包括物理改性、酸改性、碱改性、盐改性、稀土改性和有机阳离子表面活性剂改性。讨论了应用以上改性沸石去除废水中氮和磷的机理,回顾了改性沸石强化废水脱氮除磷效果的性能研究,并展望了改性沸石今后进一步的研究方向和应用前景。     

Ammonia, iron and manganese removal from potable water using trickling filters

Pilot scale trickling filters were constructed and tested in order to study biological removal of ammonia, iron and manganese from potable water. The effect of the size of the support material on nitrification performance was studied extensively. The mean size of the gravel and hence, the specific surface area was found to be critical for optimal nitrification operation. A steady-state model developed in previous work was used to predict filter's performance. The model was very accurate only for the gravel size for which maximum nitrification rates were observed. The effect of the operational conditions on the physico-chemical and combined physico-chemical and biological iron oxidation was also studied. It was found that the contribution of biological oxidation is significant, increasing filter's efficiency by about 6% and reducing the required filter depth by about 40%. Manganese biological removal was studied using gravel with small mean diameter, thus providing high specific surface area. Feed concentrations up to 4.0 mg/l were treated sufficiently. Finally, experiments were performed to investigate the simultaneous removal of ammonia, iron and manganese. Experimental results showed that the combined, as well as the simultaneous removal of the aforementioned pollutants, can be achieved by single-step filtration.