微生物吸附劑的制備及其煙道氣脫硫的應用研究.pdf

1、本研究課題針對二氧化硫?qū)Υ髿猸h(huán)境的污染問題，首次將微生物吸附法引入到煙氣脫硫當中。采用地衣芽孢桿菌R08作為吸附劑，研究了吸附劑的脫硫性能和再生性能，探討了R08吸附二氧化硫的吸附機理，并提出了吸附動力學模型和等溫吸附方程。此外，通過化學修飾和固定化制備了兩種微生物吸附劑并對其脫硫性能進行了研究。主要研究結(jié)果如下： 1.考查了不同吸附條件對R08吸附SO2的影響。實驗表明，在吸附溫度50℃，SO2濃度為1.675％，H2O含量

2、為20％，空速為2500 h-1的條件下，R08的穿透時間為30 min，飽和吸附量可達76.6 mg/g。吸附劑有較好的再生性能，吸附劑經(jīng)多次再生后吸附量仍保持穩(wěn)定，可以連續(xù)再生利用。 2.通過化學修飾、FTIR和XPS表征對吸附機理進行了研究。研究表明干態(tài)下R08對SO2吸附主要為物理吸附，當水蒸氣存在時，吸附包括物理吸附和化學吸附。SO2吸附在R08細胞壁表面可形成三種物種，分別為物理吸附和弱化學吸附SO2、亞硫酸鹽以及

3、被還原成的硫化物。其中物理吸附和弱化學吸附的SO2可通過加熱和抽真空脫附使吸附劑得到再生。R08對SO2的吸附等溫方程符合Freundlich模型。 3.通過將菌液固定在氧化鋁上制備了R08/Al2O3吸附劑并對其吸附SO2的性能進行了研究。研究表明在吸附溫度50℃，SO2濃度為1.041％，H2O含量為20％，空速為5000 h-1的條件下，飽和吸附量可達50.1 mg/g，相當于154.6 mg/g菌粉。吸附劑有較好的再生

4、性能，經(jīng)多次再生后，吸附劑的吸附性能保持穩(wěn)定，吸附量保持在105 mg/g菌粉。R08/Al2O3對SO2的吸附等溫方程符合Freundlich模型。 4.通過用銅離子修飾R08菌粉并將其固定在氧化鋁上制備了bio-Cu吸附劑。FTIR和XPS研究表明銅離子被菌粉還原成亞銅離子并絡合在菌粉表面，而亞銅離子也可通過π絡合吸附SO2，這有利于吸附劑對SO2的弱吸附和吸附劑的再生，而且R08可以保護Cu+在H2O和O2的氣氛下不被氧