活性炭脱硫剂的SEM研究
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活性炭脱硫脱硝性能的研究作者:李永上杨光明来源:《智富时代》2018年第11期【摘要】以太西无烟煤为主要原料,通过不同方式负载一定比例化学药剂制备出脱硫脱硝活性炭。
并模仿烟道气条件下在固定床评价装置上进行脱硫脱硝实验,结果表明:通过原位掺杂方式负载三聚氰胺脱硫脱硝性能最好。
【关键词】活性炭;烟道气;脱硫;脱硝当前国内电厂脱硫脱硝主要采用湿法脱硫脱硝技术,钢铁冶炼行业主要采用干法烟气脱硫脱硝技术。
干法烟气脱硫脱硝技术是利用活性炭的吸附、催化和过滤功能同时脱除烟气中的SOx、NOx、烟尘及多种有害物质并能回收硫资源的干法烟气处理技术[1]。
目前脱硫脱硝活性炭存在脱硫值、脱硝率较低,脱硫值为18mg/g,脱硝率为30%。
宁夏太西无烟煤具有低灰、低硫、高化学活性、高固定碳含量、高镜质组含量、高机械强度等优异性能[2]。
其制备的活性炭具有发达的微孔结构,吸附路径短、孔径分布均匀、脱附速度快,不但可以替代普通活性炭,还可广泛用作催化剂载体、气体分离、天然气贮存,以及大容量电容器电极材料和放射性物质的防除材料等[3],具有极高的应用价值。
本试验以太西无烟煤为原料通过原位掺杂和浸渍添加催化剂来制备脱硫脱硝活性炭,并模仿烟道气条件在固定床反应器上进行脱硫脱硝研究,以期制备出吸附效果佳的脱硫脱硝吸附剂。
一、试验方法1.原料、设备主要原料为:太西无烟煤、1/3焦煤、神府煤田长焰煤,粘结剂为煤焦油。
药品为:三聚氰胺、尿素、碳酸钾、氢氧化钾。
试验设备:球磨机、捏合机、造粒机、管式炭化活化炉等。
2.活性炭制备方法采用柱状炭的生产工艺,在制备过程中添加改性试剂。
添加方法包括在成品脱硫脱硝活性炭直接浸渍、在活性炭制备过程中原位掺杂两种方式制备方式一:原位掺杂(1)以太西无烟低灰煤为主要原料,混掺一定比例的1/3焦煤、神府煤,粉碎后加入煤粉质量比5%的催化剂及适量煤焦油和水进行制粉、搅拌、压制成型、风干。
(2)将干燥的炭条进行炭化、活化,待其冷却后取出制备好的活性炭试样。
微波改性活性炭及其脱硫特性研究本文研究了微波改性活性炭及其在脱硫中的应用。
介绍了活性炭和微波的基本概念及其在环保领域中的应用,然后着重探讨了微波改性活性炭的方法及其在脱硫过程中的性能。
本文的核心问题是研究微波改性活性炭能否提高其脱硫性能。
为此,通过实验分别制备了未改性和微波改性的活性炭,并对比了它们在脱硫过程中的性能。
为了制备未改性活性炭,将椰壳炭进行破碎和研磨,然后进行活化处理。
而微波改性活性炭则是在活化处理过程中,将活性炭置于微波场中照射一定时间。
在照射过程中,微波的能量可以促进活性炭表面的官能团发生反应,从而改善其吸附性能。
在脱硫实验中,我们发现微波改性活性炭具有更好的脱硫性能。
具体来说,当微波改性活性炭的照射时间为30分钟时,其脱硫率达到了95%,而未改性活性炭的脱硫率仅为80%。
这一结果表明,微波改性活性炭对二氧化硫的吸附能力得到了显著提升。
通过进一步分析,我们发现微波改性活性炭的脱硫性能提升主要归因于其表面官能团的增多和孔结构的改善。
这些变化提高了活性炭的吸附容量和吸附速率,从而使其在脱硫过程中表现出更好的性能。
本文的研究成果表明,通过微波改性方法可以有效地提高活性炭的脱硫性能。
这一发现为进一步研究活性炭在环保领域中的应用提供了新的思路和方法。
也为开发高效、低成本的脱硫材料提供了一种新的途径。
未来的研究方向可以包括深入研究微波改性活性炭的作用机理以及优化微波改性条件等方面。
本文旨在探讨活性炭吸附微波再生方法对典型有机污染物的去除特性和效果。
我们将概述活性炭吸附和微波再生的原理和背景,然后针对有机污染物吸附的问题进行陈述。
接着,将介绍活性炭吸附微波再生方法的研究过程,包括实验设计、活性炭选择、微波条件优化等。
我们将分享实验结果,并从效率、影响因素和环境影响等方面评估此方法的实际应用潜力。
活性炭是一种广泛使用的吸附剂,具有高的比表面积和良好的吸附性能。
微波再生方法利用微波能量对活性炭进行加热,以解除吸附的有机污染物并恢复其吸附能力。
活性炭用于循环流化床烟气脱硫脱硝的试验研究的开题报告一、研究背景:尽管现代工业在制造过程中不断采用新的环保技术,但仍存在环境污染。
这就需要环保科技不断创新与发展,以保护环境和人类健康。
与此同时,大量燃烧排放的烟气中也存在大量的二氧化硫和氮氧化物等污染物,它们直接造成空气污染,甚至会对人体造成伤害。
因此,对烟气脱硫、脱硝等技术的研究具有非常重要的现实意义。
活性炭是一种优良的吸附材料,具有表面积大、微孔结构良好、化学性质稳定等优点,因而被广泛应用于环境治理中,尤其是烟气脱硫、脱硝等领域。
活性炭作为循环流化床脱硫、脱硝的吸附剂,具有无二氧化碳排放,设备占地面积小,化学反应速度快,易于实现自动化控制、长寿命等优势。
二、研究目的:本试验旨在对活性炭在循环流化床烟气脱硫、脱硝中的应用进行研究,探究活性炭在脱硫、脱硝过程中的吸附机理。
同时,通过不同活性炭材料的筛选,研究其对二氧化硫和氮氧化物的吸附性能,并优化其吸附性能,提高活性炭的使用效率。
三、研究内容:1. 研制循环流化床脱硫、脱硝试验装置,搭建试验平台,采集样品。
2. 筛选不同孔径的活性炭进行实验,分析不同孔径的活性炭对二氧化硫和氮氧化物的吸附效果。
3. 研究悬浮流化床对活性炭的吸附效果,探究其吸附机理。
4. 优化活性炭的吸附性能,提高其吸附效率。
5. 通过实验结果,总结活性炭在循环流化床烟气脱硫、脱硝技术中的优缺点,提出进一步完善和改进的建议。
四、研究意义:本试验可以对循环流化床烟气脱硫、脱硝技术中活性炭的应用进行深入研究,探究其吸附机理,为一定程度上解决烟气污染问题提供新思路和方法。
同时,通过优化活性炭的吸附性能,提高活性炭的使用效率,为实现绿色低碳环保煤电产业的可持续发展做出贡献。
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨活性炭联合脱硫脱硝技术是一种利用活性炭对废气中的硫氧化物和氮氧化物进行吸附还原处理的技术。
本文将对活性炭联合脱硫脱硝技术进行探讨。
活性炭联合脱硫脱硝技术通过将活性炭作为吸附剂,吸附废气中的硫氧化物和氮氧化物,再经过还原反应,将其转化为无害的氮气和二氧化硫。
该技术具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点,因此受到了广泛的关注和应用。
活性炭联合脱硫脱硝技术主要包括吸附和还原两个阶段。
在吸附阶段,活性炭用于吸附废气中的硫氧化物和氮氧化物。
活性炭具有大比表面积和孔径分布,可以有效地吸附废气中的有害气体。
在还原阶段,通过加热或加入还原剂,将活性炭吸附的气体进行还原反应,将其转化为无害气体。
活性炭联合脱硫脱硝技术的具体操作参数有吸附剂种类、床层高度、空气速度、反应温度等。
吸附剂的选择对于技术的效果具有重要影响。
一般来说,活性炭具有较好的吸附性能,可以选择合适的活性炭作为吸附剂。
床层高度和空气速度影响吸附物质在床层中的停留时间,需要根据实际情况进行调整。
反应温度会影响吸附剂的吸附和还原性能,需要控制在适宜的范围内。
活性炭联合脱硫脱硝技术的应用领域主要包括石油化工、电力、冶金等工业领域。
石油化工行业废气中的硫氧化物和氮氧化物含量较高,采用活性炭联合脱硫脱硝技术可以有效地减少废气对环境的污染。
电力行业燃煤发电过程中会产生大量的硫氧化物,采用该技术可以降低二氧化硫的排放量。
冶金行业烧结烟气中也含有大量的氮氧化物,采用活性炭联合脱硫脱硝技术可以降低废气对大气的污染。
活性炭联合脱硫脱硝技术是一种有效处理废气中硫氧化物和氮氧化物的技术。
该技术具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点,适用于石油化工、电力、冶金等工业领域。
在实际应用中,需要合理选择吸附剂、调整操作参数,以达到最佳的处理效果。
生物质活性炭烟气脱硫脱硝的研究进展摘要:在一些燃煤电厂中为了能够实现对电厂烟气污染物的控制,往往会采用多种烟气脱硫脱硝技术,在近年来,生物质活性炭脱硫脱硝技术逐渐成为研究的热点,应用生物质脱硫脱硝技术也获得了较好的效果。
关键词:生物质活性炭;脱硫;脱硝一、生物质活性炭烟气脱硫技术在烟气脱硫技术中应用生物质活性炭脱硫技术,其实就是应用生物质活性炭通过吸附与催化氧化的过程中在生物质活性炭的表面可以对SO2实现物理吸附,这样就能将该过程中产生的H2SO4吸附在生物质活性炭的空隙内,从而减少烟气中SO2的含量。
(一)生物质活性炭孔隙结构对脱硫性能的影响利用生物质活性炭脱硫,往往是生物质活性炭表面的孔隙吸附了SO2、O2、H2O,因此可以说该生物质活性炭的微孔容积越大,则其包含的活性位就越多,这就更加有利于吸附烟气中的SO2、O2、H2O,而且大量的实践也证明该说法的正确性,同时研究也发现生物质活性炭的孔隙结构的合理性也会其吸附性产生影响。
图1是比较常见的脱硫活性炭,该活性炭孔隙结构相对比较均匀。
图1 常见的脱硫活性炭(二)生物质活性炭表面化学性质对脱硫性能的影响在生物质活性炭的表面还存在多种官能团,诸如算酸性官能团与碱性官能团。
酸性官能团具有较强的分解功能,而富含氮碱性的碱性官能团则可以提升生物质活性炭对烟气中的酸性气体的吸附能力。
一些研究人员通过应用HNO3对各类生物质活性炭,诸如生杏壳活性炭、椰壳活性炭、煤基活性炭等进行改性,分析研究结果发现,对SO2的穿透时间被延长,而且可以吸附的SO2-也增多,这就可以大大的提升脱硫效率,获得较好的脱硫效果。
(三)生物质活性炭表面负载过渡金属对脱硫性能的影响在生物质活性炭避免还含有一定的金属及其氧化物,这也可以在一定程度上增强SO2的吸附能力,其中对Ce、Mn等金属及其氧化物的吸附能力进行研究。
通过对负载 Mn 的核桃壳活性炭(P/AC)与未负载 Mn 的核桃壳活性炭(AC)的实际脱硫率进行比较,可以发现前者的脱硫率是后者的1.6倍。
活性炭在深度脱硫领域的应用研究深度脱硫是一项重要的环保技术,它可以有效地减少燃煤电厂排放的二氧化硫数量,从而保护环境和人类健康。
在深度脱硫技术中,活性炭起着重要的作用。
本文将介绍活性炭在深度脱硫领域的应用研究。
一、活性炭的性质和制备方法活性炭是一种多孔性固体材料,具有高表面积、高孔容和高吸附能力等特点。
它的制备方法多种多样,包括物理法、化学法和物理化学法等。
其中,物理法制备的活性炭通常具有孔径分布均匀、孔径大小可控和孔壁结构稳定等特点;而化学法制备的活性炭则具有活性高和吸附能力大等特点。
此外,物理化学法制备的活性炭则兼具这两种方法的优点,是一种常用的制备方法。
二、活性炭在深度脱硫中的作用活性炭在深度脱硫中的作用主要是通过吸附和化学反应两种机制来减少二氧化硫排放。
首先,活性炭的高孔容和高表面积使得它可以有效地吸附气体中的二氧化硫分子。
其次,活性炭还可以通过化学反应将吸附的二氧化硫转化为硫酸盐或硫单酸盐,从而达到深度脱硫的目的。
三、活性炭的应用研究1. 活性炭的种类对深度脱硫的影响不同类型的活性炭对深度脱硫的效果有所不同。
研究表明,孔径分布均匀的纤维素基活性炭对深度脱硫效果较好,其脱硫率可以达到99%以上。
此外,金属离子和吸附质类型等因素也会对活性炭的深度脱硫效果产生影响。
2. 活性炭在流化床脱硫中的应用流化床脱硫是一种常用的深度脱硫技术,活性炭在这种脱硫方式中也有广泛的应用。
研究表明,将活性炭注入到气流中,能够有效地提高深度脱硫的效率。
同时,采用多级或复合活性炭床也可以提高深度脱硫的效率。
3. 活性炭的再生活性炭在吸附二氧化硫后需要进行再生,以保证其反复利用。
目前,常用的活性炭再生方法有热解法、气相再生法和液相再生法等。
其中,热解法是一种经济实用的再生方法,可以有效地去除吸附在孔隙中的污染物。
4. 活性炭的再生对二氧化硫吸附性能的影响活性炭的再生状态对其吸附性能有一定的影响。
研究表明,在热解再生过程中,温度高于450℃时,活性炭的孔径会变大,因此二氧化硫的吸附量也会随之增加。
关于脱硫脱硝用活性炭的研究进展作者:李晓芳来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第06期摘要:石化燃料中含有硫、氮氧化物,其在具体应用过程中会产生大量的污染空气其的气体,为了减少空气污染,要做好脱硫脱硝处理。
活性炭是一种高效吸附剂,在脱硫脱硝处理中可以发挥出关键作用,下面针对脱硫脱硝用活性碳内容进行详细研究,希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。
关键词:脱硫脱硝;活性炭;生态环境;酸碱性现代空气遭受污染的主要原因就化石燃料在燃烧过程中,排放的二氧化硫和氮氧化物,这些物质比排放到大气中,最终会形成酸雨,会对人们的生活产生影响影响。
可见,在对化石燃料进行应用过程中,做好脱硫脱硝处理是必要的。
1 活性炭活性炭是一种黑色块状或粉末状。
活性炭中除了碳元素外,还包括化学结合的元素,主要为氢和氧,这两种元素因为未被完全碳化,从而会导致残留在炭中,或者在实际活化期间,来自外界的非炭元素与活性炭表面相结合。
此外,在活性炭中还会存在灰分,其是活性炭中的无机部分,其存在与活性炭中,容易引发二次污染。
活性炭因为具有较强吸附性,因此,起被广泛的应用在生活和生产中,特别是在脱硝脱硫中,得到了广泛应用,并且,从实际应用情况来看,也取得了不错成绩。
2 活性炭脱硫脱硝机理活性炭可以在有水蒸气和氧气的情况下,对存在于烟气中的SO2,然后对活性炭进行洗涤或加热处理,从而实现循环利用。
将NH3加入到活性炭脱硫系统中,可以在脱硫的同时,完成对NOx的脱除。
利用活性炭对SO2进行吸附,应当先通过物理方式完成相应的吸附后,再进行学吸附,这样才能够完成对SO2的吸附,从实际吸附情况来看,物理吸附量的减少会导致反应介质减少,这会对化学反应速率造成一定程度限制。
3 脱硫脱硝用活性炭的改性分析活性炭在具体应用该过程中,其吸附和催化性能与其比哦你按官能团类型、空隙结构、孔径分布都有着密切联系,或者在活性炭表面引入或去除某些官能团,这会使活性炭表面酸性发生变化,从而使活性炭在具体应用过程中脱销脱硫性能得到进一步提升,在应用期间,发挥出更好的脱硫脱硝性能。
浸渍法制备天然气活性炭脱硫剂实验研究摘要:制备脱硫剂的方法多种多样,选择等体积浸渍法制备脱硫剂,利用一定的溶液浸渍活性炭,可以显著改善其脱硫性能。
分析浸渍法制备天然气活性炭脱硫剂实验的具体过程和相关影响因素,具有现实的理论意义和实践价值。
关键词:浸渍法天然气活性炭脱硫剂实验活性炭孔径分布广,比表面积大,对许多污染物都有吸附作用。
活性炭本身有催化氧化作用,在脱硫方面的应用已有几十年的历史。
活性炭类脱硫剂常用于无氧、高湿度天然气氛中脱除H2S。
传统活性炭脱硫由于吸附和反应速率低,难达到工业脱硫要求。
浸渍活性炭脱硫克服了上述缺点,利用活性炭材料的特殊表面结构,在浸渍剂的协同作用下通过吸附、催化氧化实现H2S的净化。
该过程具有脱硫反应速度快、硫容高等特点,倍受研究者青睐。
一、实验装置设计首先根据设计的脱硫剂制备工艺和脱硫剂的配方情况,确定了所需制备原料和试剂。
实验中用到的主要化学药品包括活性炭、硝酸镍、硝酸铜、硫化氢以及羰基硫等。
实验中需要的仪器和实验设备包括:电子天平、定时电动搅拌器、电热恒温鼓风干燥箱、箱式电阻炉以及质量流量计等。
二、天然气活性炭脱硫剂制备首先以不同活性炭作为载体,以钠、铜、铁盐为活性组分促进剂的前驱体,采用浸渍法制备吸附剂,选择适宜的制备方法。
空白活性炭对天然气中的含硫化合物有一定的吸附功能,但其吸附基本上属于物理吸附,吸附过程极易达到平衡,穿透硫容低,而不能实现对含硫化合物的深度脱除。
为改善脱硫效果,需要对其进行改性。
用0.9mol/l铜、锌、铁金属盐溶液,等体积浸渍24小时,以天然气和H2S为原料(其中H2S含量5000mg/m3),在脱硫温度20℃,压力常压,气空速1000h-1,吸附剂装量20 ml,吸附剂粒度现场用量是Φ1.25-1.5×5~10mm和Φ3×5~10mm的条件下进行实验,考察活性炭的脱硫性能,脱硫穿透实验中,将反应器出口脱硫天然气硫含量达到5mg/m3作为硫的穿透点,测量以此为基础的硫穿透能力,此时吸附剂所用吸附时间定义穿透时间,100克新鲜吸附剂所吸收的硫容量定义为吸附剂的穿透硫容。
活性炭脱硫剂的SE M 研究
张春山,邵曼君
(中国科学院过程工程研究所多相反开放实验室,北京100080)
基金项目:中国科学院开放实验室基金资助项目.
活性炭材料是由石墨微晶和无定形炭构成的一
种黑色多孔固体,孔隙结构发达,具有巨大的比表面积,对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力。
以活性炭为脱硫剂吸附烟气中的S O 2具有良好的应用前景。
1 实验方法
活性炭以河南长葛生产的T103和RS2型为原料。
并用JS M 26700F 场发射扫描电镜观察其形貌。
通过测定一定条件下,模拟烟气在活性炭床层的穿透时间,考察活性炭对S O 2的吸附能力。
2 结果与讨论
由穿透曲线(图1)可以看出:T103的脱硫效果要明显好于RS2,在实验条件下,
两种活性炭的吸附
图1 不同活性炭吸附S O 2的吸附穿透曲线。
硫容分别为7416和4412(mgS O 2P gAC )。
图2是T103和RS2在低倍下的SE M 形貌图。
从低倍下的照片可以发现尽管它们都是由几个甚至几十个微米的颗粒组成的,颗粒之间的缝隙大约为几个微米。
这些颗粒在结构上有较大的差别:组成T103的颗粒从外观上似乎比较致密,在更大的放大倍数下,还不能看到T103更细微的结构;而组成RS2的颗粒比较疏松,在低倍数下就可以看到在RS2的颗粒上有孔隙结构。
随着放大倍数的增加,活性炭的微观结构就更加清楚,T103和RS2的微观结构差别也越趋明显。
从T103有代表性的一个颗粒200000X 的显微照片(图略)可以发现,看似致密的颗粒上仍然有许多平均孔径约为几个纳米的微孔。
正是这些微孔的存
在,使得T103的BET 比表面积达到1200m 2
左右;而在RS2上尽管也可以观察到个别的几个纳米的微孔,但是颗粒的大部分表面上是看不到微孔的。
在组成RS2的颗粒上,孔的大小大部分在10nm 以上。
这也就导致了RS2的BET 比表面积只有232m 2。
通过对不同活性炭的微观形貌研究,并结合活性炭对S O 2的吸附穿透曲线,可以得出:微孔丰富的孔系结构,以及由此而造成的大的比表面积是影响活性炭吸附能力的主要因素。
参考文献略
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图2 活性炭T 103(2a ),RS2(2b )的微观形貌图。
2a :Bar =10μm ;2b :Bar =10μm
9
54电子显微学报 J.Chin.E lectr.Microsc.S oc. 23(4)∶459~459 2004年
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