氣體活化法制備活性焦的脫硫性能試驗(yàn)研究.pdf

1、活性焦煙氣處理技術(shù)是一種可實(shí)現(xiàn)多種污染物聯(lián)合脫除以及硫的資源化的干法煙氣脫硫技術(shù),在我國有著廣闊的市場(chǎng)前景。自上世紀(jì)60年代以來,國內(nèi)外學(xué)者對(duì)活性焦煙氣脫硫技術(shù)開展了大量的研究,但是目前對(duì)于影響活性焦脫硫性能的關(guān)鍵因素以及活性焦脫硫過程的認(rèn)識(shí)尚存在很大的分歧。根據(jù)前人的研究,影響活性焦脫硫性能的因素包括運(yùn)行參數(shù)以及活性焦自身理化性質(zhì),其中運(yùn)行參數(shù)是影響活性焦脫硫的外部因素,而活性焦的理化性質(zhì)則是影響活性焦脫硫性能的內(nèi)部因素。要想對(duì)活性焦

2、脫硫過程進(jìn)行深入的認(rèn)識(shí),就必須建立活性焦的脫硫性能與自身理化性質(zhì)的關(guān)系。
　　本文首先采用太西無煙煤和大同煙煤為原料,用水蒸氣和CO2活化法制備活性焦,通過控制活化時(shí)間和活化溫度等因素制備具有特定孔結(jié)構(gòu)的活性焦,并采用N2吸附的方法對(duì)活性焦的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,分析了不同燒失率,不同活化溫度和不同煤種對(duì)活性焦孔隙結(jié)構(gòu)的影響。然后,選取具有特定孔結(jié)構(gòu)的活性焦,在自制的固定床試驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行脫硫性能測(cè)試試驗(yàn),分析了孔結(jié)構(gòu)對(duì)活性焦脫硫性能的

3、影響。然后通過元素分析、TG-FTIR、PY-GC/MS等方法分析了活性焦制備過程對(duì)表面化學(xué)性質(zhì)的影響。最后選取典型活性焦,采用低溫空氣氧化改性和HNO3改性并高溫處理的方法,研究了表面化學(xué)性質(zhì)對(duì)脫硫性能的影響。
　　研究表明:無煙煤活性焦以微孔為主,煙煤活性焦則是微孔與中孔并存;與水蒸氣活化制得的活性焦相比,CO2活化制得活性焦微孔容積占總孔容積的比例更高;活化溫度越高,相同燒失率下微孔越少?；钚越姑摿蜻^程分為SO2吸附、SO2

4、氧化以及H2SO4的形成和洗脫三個(gè)過程,且活性焦表面至少存在A、B兩種SO2的吸附活性位?；钚越沟拿摿蛐阅軇t是由微孔、中孔和大孔共同控制,微孔是吸附反應(yīng)發(fā)生的主要場(chǎng)所,是影響脫硫性能的關(guān)鍵因素,活性焦的脫硫性能隨著微孔比表面積及極微孔容積的增加而提高。低溫空氣氧化改性可以增加活性焦表面的羧基、內(nèi)酯基、酸酐和苯酚等酸性官能團(tuán),HNO3浸漬后較低溫度(小于500℃)條件下處理,活性焦表面酸性官能團(tuán)增加,高溫(大于700℃)處理,可以使酸性官