工業(yè)半焦吸附脫除煙氣中SO-,2-和NO-,x-的研究.pdf

1、活化工業(yè)半焦可以脫除煙氣中的SO2、NOx，脫除過程基本不產生廢棄物，符合節(jié)約型社會和循環(huán)經濟的要求。半焦脫硫脫氮可用于中小型鍋爐、工業(yè)爐窯和其他工業(yè)設備的污染治理，具有廣闊的應用前景。 收集了12種焦化樣品或煤氣化樣品，進行了成分分析和孔隙結構分析；設計、搭建了半焦水蒸氣活化實驗系統(tǒng)，獲得了適合于煙煤半焦的最佳水蒸氣活化參數(shù)，制備出吸附性能良好的半焦活化樣品；首次運用分形理論觀點分析了工業(yè)半焦水蒸氣活化前后的分形特征；揭示了工

2、業(yè)半焦活化前后孔隙結構和分形特征的變遷規(guī)律；發(fā)現(xiàn)了工業(yè)半焦活化樣品孔隙結構的顯著特征；設計、搭建了半焦吸附SO2和NOx的實驗系統(tǒng)，獲得了吸附過程的穿透曲線，評估了工業(yè)半焦的吸附性能，證實了SO2和NOx同時存在時的吸附競爭現(xiàn)象，闡明了吸附傳質過程的擴散控制機制；提出了時均傳質系數(shù)概念并與實驗參數(shù)進行了關聯(lián)；運用密度泛函理論計算了SO2和NO的吸附勢和密度分布，從微觀尺度揭示了SO2和NO吸附競爭的本質。 工業(yè)半焦樣品經過水蒸氣

3、活化之后比表面積和注汞體積均比活化前成數(shù)倍增長，樣品的平均孔徑均有所減少。BET法測量表明：樣品的比表面積均達到了600m2/g以上。活化半焦樣品孔半徑小于10nm的孔的數(shù)目增加較多，在孔半徑為3nm附近出現(xiàn)了孔的密集分布。半焦經水蒸氣活化之后，其分形特征更加明顯，分形維數(shù)普遍增大，吸附活性位更加豐富發(fā)達。 活化后半焦單位質量吸附劑吸附量達到210mg/g，是活化前13.5倍多。半焦對SO2和NOx這兩種氣體均有吸附作用，但半焦

4、吸附SO2的能力要比吸附NOx的更強。SO2和NOx同時存在時有吸附競爭現(xiàn)象。 時均傳質系數(shù)可以定量表示吸附過程中傳質程度的強弱?；貧w關系式表明，吸附床溫度升高和氣體流速增大均可使時均傳質系數(shù)增大。 密度泛函理論計算表明：半焦中碳原子作用于SO2的吸附勢絕對值大于其作用于NO的吸附勢絕對值，當SO2和NO同時存在時，半焦更容易吸附SO2。計算比較SO2和NO的濃度分布發(fā)現(xiàn)，SO2濃度峰值比NO大，這一結果表明：在相同的吸