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煤质活性炭SO2吸附特性及转化过程

来源:nba中国官方网站 作者:佚名 日期:15-01-09 浏览:

  基于活性炭材料的干法烟气脱硫技术由于同时具备污染物可资源化利用、水资源消耗少、无二次污染、吸收剂可无害化循环利用等优点受到国内外研究者重视效率和硫容,还具备价格低廉、制备简单。煤基活性焦由于具有与活性炭相近的脱硫强度高等优点,被认为是烟气污染控制技术的发展趋势。本文将在对比传统活性炭材料的基础上,研究煤基活性焦对SO2,O2, H2O等典型烟气组分单独及组合吸附特性,并进而分析S元素在活性焦中的赋存形态。

  本文在研究中选用了两种典型活性炭材料:煤基活性焦、木质活性炭。其中煤基活性焦购自河南鸿宇活性炭厂,木质活性炭为市售的椰壳活性炭。

  (1)活性炭对SO2单独吸附过程为物理吸附,温度变化可显著影响吸附稳定性,煤基活性焦对SO2的吸附不同于椰壳活性炭,温度升高造成的不稳定性可引发吸附质发生“雪崩”式的脱附现象,导致“二次吸附”,表明活性焦对SO2吸附存在多分子层吸附。

  (2) 30℃温度条件下,SO2+O2条件下的饱和硫容为单独吸附SO2的1.3倍。O2存在使部分SO2氧化形成SO3,并以不同于SO2的吸附形式赋存在活性焦内,使参加反应的SO2吸附位置空出,为进一步吸附SO2创造了条件。

  (3) 90℃吸附温度下,SO2+O2+H2O条件下活性焦的饱和硫容是单独吸附SO2情况下的5.0倍,是SO2+O2条件下的4.6倍。SO3和H2O(g)发生反应生成H2SO4(g),在低于H2SO4露点的吸附温度下,活性焦内生成的H2SO4蒸汽会迅速发生凝结,打破了反应平衡,推动了SO3和H2O(g)的反应及SO2的氧化过程,从而使SO2吸附能力的大幅度提升。活性焦脱硫存在最佳的温度条件,实验研究表明:60℃是脱硫的最佳温度,饱和硫容可达72.55mg/g。