ZnO-活性炭脱硫吸附剂的制备及性能评价
张露露;柳云骐;赵清;刘晨光
【摘要】采用混捏方法制备了以ZnO-活性炭为吸附脱硫主要组分的脱硫吸附剂，采用 XRD，BET，Py-IR 等手段对吸附剂进行表征，并在10 mL 固定床微型反应
器上对吸附剂进行脱硫性能评价。实验结果表明，C3-B 吸附剂（活性炭质量分数为30％）具有优异的脱硫性能，且性能稳定。以加氢汽油为原料，在压力1 MPa、空速1．0 h－1、氢油体积比100∶1、温度380℃的条件下，C3-B 吸附剂的脱硫率为87．1％，产品的硫质量分数为10．0μg？g，达到国Ⅴ排放标准要求。%A desulfurization adsorbent ZnO-AC(active carbon)was prepared by kneading method. The sorbent was characterized by XRD,BET and Py-IR and its adsorptive desulfurization performance was evaluated in a 10 mL high pressure fixed bed micro-reactor using Shenghua hydrotreated FCC gaso-line as a feedstock. The results show that the C3-B adsorbent (30% active carbon)has a good desulfu-rization activity and stability. At 380 ℃,1 MPa,LHSV of 1.0 h-1 ,H2?Oil of 100∶1,the sul fur con-tent can be reduced from 78.2 μg?g of the feed to less than 10.0 μg?g of the product with only 0.9 octane number loss. The sulfur removal rate is 87.1%. The quality of the gasoline product meets the reqirements of national standard phase V.
【期刊名称】《石油炼制与化工》
【年(卷),期】2015(000)001
【总页数】5页(P39-43)
【关键词】ZnO;活性炭;吸附脱硫
【作者】张露露;柳云骐;赵清;刘晨光
【作者单位】中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室CNPC 催化重点实验室，山东青岛 266555;中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 CNPC 催化重点实
验室，山东青岛 266555;中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室 CNPC 催化
重点实验室，山东青岛 266555;中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室CNPC 催化重点实验室，山东青岛 266555
【正文语种】中文
我国将于2018年全面实施车用汽油硫质量分数不大于10 μgg[1]的标准，这一举措对我国炼油企业汽油脱硫技术提出了更高的要求。目前油品脱硫技术主要有加氢脱硫和吸附脱硫两种。加氢脱硫技术是目前较为成熟的脱硫技术，因脱硫率和收率高等优点在液体燃料油脱硫技术中占有重要的位置，但存在烯烃饱和、辛烷值下降、设备投资和操作费用昂贵等问题[2]。吸附脱硫具有操作条件温和、脱硫效果好、
轻汽油馏分中的烯烃不易被饱和、对汽油辛烷值影响不大、可选择的吸附剂种类多、吸附剂可再生、对环境污染少等优点，与加氢脱硫相比，投资成本和操作费用可降低50%以上。反应吸附脱硫采用具有反应性能的负载型吸附剂，如美国康菲公司
S Zorb[3]工艺使用的Phillips专利吸附剂，以氧化锌、硅石、氧化铝的混合物为
载体，浸渍活性Ni(或Co、Cu)组分后经高温焙烧得到反应吸附脱硫剂。但目前的吸附脱硫剂寿命还比较短，难以在工业生产中大面积推广。
针对国内清洁汽油生产工艺的特点，中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室提出了两种改质方案：一种是以高烯烃含量的催化裂化汽油为原料的反应吸附脱硫，该工艺通过在反应吸附脱硫剂中加入烯烃芳构化反应活性中心，可以克服反应吸附
脱硫过程中的烯烃饱和，避免辛烷值损失，实现芳构化和反应吸附脱硫的优势互补[4]；另一种是针对全馏分FCC汽油选择性加氢得到的低硫含量和低烯烃含量的满足国Ⅳ排放标准的汽油，设计和研究了高性能的化学吸附脱硫剂，该脱硫剂的设计思想是通过引入高比表面积的活性炭来吸附富集硫组分、分散ZnO活性组分，提高ZnO的低温脱硫活性和提高活性组分的利用率。活性炭具有活性表面结构和高孔隙结构，将其用于油品深度脱硫方面的研究较多[5]，但是活性炭脱硫主要是物
理吸附脱硫，活性和硫容不够高；ZnO脱硫尤其是高温脱硫属于化学固硫，具有
精度高、性能稳定等特点，在烟气脱硫领域应用广泛，但是由于氧化锌比表面积低，存在低温活性差和硫容不高等不足，因此降低脱硫剂的堆密度和使用温度、提高脱硫精度仍是氧化锌脱硫剂总的发展趋势[6]。
本课题针对ZnO比表面积低、分散性差导致的深度脱硫扩散阻力高、饱和硫容低等问题，通过加入活性炭来提高吸附剂比表面积，增大ZnO的分散性。以活性炭与ZnO为原料，保持ZnO的量不变，改变活性炭的加入量，采用机械混捏法制
备一系列不同的脱硫吸附剂，对其物化性质进行表征，并考察活性炭的加入量、反应温度、反应气氛等对吸附剂脱硫性能的影响。
1.1 脱硫吸附剂的制备
将活性炭、ZnO、硅藻土、无机黏结剂氢氧化铝粉末、润滑助挤剂机械混合，加
入硝酸溶液解胶，挤条成型，经干燥及氮气保护下焙烧制成吸附剂。所制备的吸附剂组成如表1所示。
1.2 吸附剂的表征方法
采用X射线衍射(XRD)表征方法对吸附剂进行物相分析；采用低温氮气吸附-脱附
法表征吸附剂的孔结构，用BET方法计算吸附剂的比表面积，用BJH法计算介孔孔径，用HK方法计算微孔孔径；采用吡啶吸附-红外光谱(Py-IR)表征方法分析吸附剂的表面酸类型。
1.3 原料的基本性质
所用原料主要为胜华炼油厂加氢过的催化裂化汽油(胜华加氢汽油)，还有少部分中国石化青岛炼油化工有限责任公司(简称青岛炼化)催化裂化汽油，两种原料的基本性质列于表2。
1.4 吸附剂的脱硫性能评价
以胜华加氢汽油为原料，在10 mL固定床微型反应器上对吸附剂进行脱硫性能评价，吸附剂装填量为5 mL。评价条件：温度100～430 ℃，压力1 MPa，空速1.0-1，氢油体积比100∶1，稳定反应6 h后取样分析。
1.5 产物性质分析
原料及产物的硫含量采用德国Mulit EA310型微量SN分析仪测定；原料及产物的族组成(PONA)采用美国Agilent公司生产的7890A型气相色谱仪进行分析；根据汽油中不同组分对辛烷值贡献的不同分成31个组，经加权计算得到辛烷值。
2.1 吸附剂的物相分析
图1为不同制备条件下制备的吸附剂的XRD图谱。由图1可见，4种不同吸附剂在2θ=31.78°，34.48°，36.19°，56.51°处均出现了ZnO的特征衍射峰，并有较高的结晶度和完整的晶型。由此可知，已经成型的吸附剂中存在很明显的ZnO特征峰，但是没有出现活性炭的特征峰，其原因可能是活性炭在吸附剂中没有形成定型的晶体，因而检测不到特征峰。
从图1还可以看出：4种不同吸附剂的峰型相似，表明活性炭比例的不同不会影响ZnO的晶体结构；随着活性炭加入量的增加，吸附剂中ZnO的特征峰峰宽变窄，峰高变小。活性炭的加入虽然没有改变ZnO的晶体结构，但ZnO的晶体颗粒明显变小，以至于特征峰信号相对减弱，即ZnO的分散性明显增强，吸附中心数随之增多。
2.2 吸附剂的比表面积及孔结构分析
不同吸附剂的比表面积、孔体积和孔径数据见表3。从表3可以看出，随着吸附剂的活性炭比例增加，吸附剂的比表面积增大，孔体积增大，而平均孔径则呈减小的趋势。
2.3 吸附剂表面酸类型及酸强度分析
图2为4种不同吸附剂的Py-IR图谱，波数1 540 cm-1、1 450 cm-1处的谱峰
分别代表B酸位和L酸位，1 490 cm-1处的峰归属为L酸的强酸位[7]。从图2
可以看出，4种吸附剂在1 450 cm-1和1 490 cm-1处都存在谱峰，虽然在1 540 cm-1也存在吸收峰，但极其微弱，判断其为杂峰。说明所制备的吸附剂中仅存在L酸位，并且随着活性炭在吸附剂中所占比例的增加，L酸的峰强度逐渐减弱。三价的Al在形成Al—O四面体之后都会带有一个可以接受电子的空位，这是L酸的来源。在此吸附剂中L酸是由Al2O3提供，活性炭的密度较小，随着活性炭含
量的增加，Al2O3所占的体积分数降低，即取等体积的样品进行红外光谱分析，
Al2O3含量降低，L酸强度降低。以上结果说明，制备的4种吸附剂只含有L酸，并且随着活性炭加入量增大，吸附剂酸性降低。
2.4 吸附剂的脱硫性能评价
2.4.1 活性炭加入量对吸附剂脱硫性能的影响以胜华加氢汽油为反应原料，在压力
1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1的条件下考察了不同温度下活性炭加
入量对吸附剂脱硫性能的影响，结果见表4。由表4可见，在300，400，430 ℃下，活性炭质量分数为30%的C3-B均表现出较好的脱硫性能。
2.4.2 温度对吸附剂脱硫性能的影响以胜华加氢汽油为反应原料，在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1的条件下考察不同温度下C0-B，C1-B，C2-B，C3-B 4种吸附剂的脱硫性能，结果见图3。由图3可见，随着温度的升高，4种
吸附剂的脱硫性能都有所提升，C3-B在低于400 ℃就能得到比较高的脱硫率。
以青岛炼化催化裂化汽油为原料，采用C1-B、C2-B吸附剂时，在不同温度下所
得反应产物的烯烃、芳烃含量及RON见表5。由表5可见：在温度低于300 ℃时，烯烃饱和率较低，但是脱硫率低；在温度高于400 ℃时，脱硫效果好，但是
烯烃饱和率较高，辛烷值损失大。
以C3-B吸附剂为研究对象，选用胜华加氢汽油为原料，在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1的条件下进一步考察反应温度对产品硫含量和脱硫率的
影响，结果见图4。从图4可见：随着反应温度升高，脱硫率逐渐升高，产品硫含量逐渐降低；当反应温度为380 ℃时，脱硫率为87.1%，产品硫质量分数为10.0 μgg，达到国Ⅴ排放标准要求。
以胜华加氢汽油为原料，采用C3-B吸附剂时，在不同温度下所得产品的烯烃含量与RON数据见表6。由表6可见，C3-B吸附剂在反应温度为380 ℃时性能最佳，既能保证产品硫质量分数不大于10 μgg，也能保证烯烃饱和率较低，RON损失
仅为0.90个单位。
2.4.3 反应气氛对吸附剂脱硫性能的影响以青岛炼化催化裂化汽油为原料，在压力0.5 MPa、空速1.0 h-1、温度分别为100，200，300，400，430 ℃的条件下，考察C2-B吸附剂在不同反应气氛(H2和N2)下的吸附脱硫性能，结果分别见图5和图6。
由图5和图6可见：在N2气氛下，当温度低于300 ℃时，烯烃含量随着反应温
度的升高变化不大，但是脱硫率较低，不能满足脱硫要求；在H2气氛下，脱硫率较高，在温度低于300 ℃时，烯烃饱和率较低，高温条件下烯烃饱和率较高。因此，固定床反应吸附脱硫在H2气氛下具有较好的脱硫效果。
2.4.4 吸附剂的脱硫稳定性考察采用C3-B吸附剂，以胜华加氢汽油为原料，在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1、温度380 ℃的条件下考察产品的
烯烃含量、硫含量随时间的变化，结果见图7。从图7可见：采用C3-B吸附剂时，经过36 h反应后产品的硫含量变化不大，质量分数保持在10 μgg以内；烯烃质
量分数基本稳定在12%左右。说明C3-B吸附剂的脱硫性能较稳定。
(1) 在吸附剂中加入质量分数分别为0，10%，20%，30%的活性炭制备了C0-B，C1-B，C2-B，C3-B脱硫吸附剂，物相分析结果表明，活性炭加入量不会影响ZnO的晶体结构及结晶度。加入活性炭后吸附剂的比表面积增大，可以提供更多
的吸附活性位，有利于吸附脱硫。
(2) 固定床反应吸附脱硫在H2气氛下具有较好的脱硫效果。
(3) C3-B吸附剂的脱硫性能较好，且性能稳定。
以胜华加氢汽油为原料，在压力1 MPa、空速1.0 h-1、氢油体积比100∶1、温
度380 ℃的条件下，C3-B吸附剂的脱硫率为87.1%，产品的硫质量分数为10.0 μgg，达到国Ⅴ排放标准要求。
【相关文献】
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合成氨脱硫干法脱硫 采用的是氧化锌脱硫，针对的是处理天然气经过湿法后含硫量的还是超过了国标后的处理方法，以达到国家生产含硫的标准。
目录 1.基本原理 (2) 1.1基本原理 (2) 1.2氧化锌脱硫剂 (2) 1.3工艺条件 (4) 2.合成氨工艺氧化锌脱硫槽计算工段设计 (4) 2.1脱硫剂的选择 (5) 2.2选择条件 (6) 3.脱硫剂填装量的计算 (6) 3.1填料层高度计算 (6) 3.2床层压降计算 (7) 3.3器壁厚度计算 (7) 3.4管口设计 (8) 3.5封头设计 (8) 3.6物料衡算 (8) 3.7热量衡算 (9)
干法脱硫氧化锌脱硫 1.基本原理 氧化锌脱硫剂是以活性氧化锌为主要成分、内表面积较大、硫容较高的一种无机固体脱硫剂，不仅能快速脱除硫化氢，也能快速脱除除噻吩之外的有机硫。净化后的气体中总硫含量一般小于3×10 6，最低可达0．1×10．6以下，因此无论从工艺的合理性还是经济性考虑，氧化锌脱硫法是原料气精细脱硫的首选方法。 1.1基本原理 ① 化锌脱硫剂可直接脱除硫化氢和硫醇，反应式为 S H +ZnS S H +nZnO 22→ △H 一一76．62kJ ／mol O H +H C +ZnS SH H C +ZnO 26252→ △H 一一137．83kJ ／tool ②对于硫氧化碳和二硫化碳等有机硫，则部分先转化为硫化氢，然后再被氧化锌吸收；部分有机硫可直接被氧化锌吸收，反应过程为 S 2H +CH 4H +CS 2422→ S H +CO H +CO 222→ 22CO +ZnS CO +ZnO → △H 一一126．40Kj/mol 22CO +2ZnS CS +ZnO → △H 一一283．45kJ ／mol 氧化锌脱硫剂对噻吩的转化能力很弱，又不能直接吸收，因此单独使用氧化锌脱硫剂是不能把有机硫完全脱除的。氧化锌脱硫的化学反应速率很快，硫化物从脱硫剂外表面通过毛细也到达其内表面，内扩散速度较慢，无疑是脱硫过程的控制步骤。因此氧化锌脱硫剂粒度小，孔隙率大，有利于脱硫反应的讲行．同样压力高也有利于提高脱硫反应速度和脱硫剂利用率。 1.2氧化锌脱硫剂 氧化锌脱硫剂是以氧化锌为主体，约占95％左右，并添加少量氧化锰、氧化铜或氧化镁为助剂。根据脱硫温度的不同又可分高温脱硫氧化锌脱硫剂和常温
我国大部分火电厂面临着加强控制SO2 和NOX排放问题。目前限制推广脱硫脱氮技术的主要因素是初投资大、运行费用高、治污产物利用难、存在一定程度的二次污染。活性炭吸附法脱硫脱氮技术具有能够实现治污产物资源化利用,脱硫脱氮效率高等优点,被认为是一种有发展前景的脱硫脱氮技术。在各种烟气治理方法中,活性炭吸附法是唯一一种能脱除烟气中每一种杂质的方法,其中包括SO2、氮氧化物、烟尘粒子、汞、二恶英、呋喃、重金属、挥发分有机物及其他微量元素。发展此类烟气脱硫脱氮技术,有效控制我国燃煤SO2 和NOX排放,对于国民经济的可持续性发展意义重大。 1、活性炭脱硫脱氮原理 1.1 活性炭脱硫原理 活性炭对SO2 的吸附包括物理吸附和化学吸附。当烟气中无水蒸汽和氧气存在时,主要发生物理吸附,吸附量较小。当烟气中含有足量水蒸汽和氧,活性炭法烟气脱硫除尘器是一个化学吸附和物理吸附同时存在的过程,首先发生的是物理吸附,然后在有水和氧气存在的条件下将吸附到活性炭表面的SO2 催化氧化为H2SO4 ,二氧化硫的吸附量增大。 1.2 活性炭脱氮原理 利用活性炭脱氮的技术可以分为吸附法、NH3 选择性催化还原法和炽热炭还原法。吸附法是利用活性炭的微孔结构和官能团吸附NOx,并将反应活性较低的NO氧化为反应活性较高的NO2。关于活性炭吸附NOx 的机理,研究人员还存在较大的分歧。NH3 选择性催化还原法是利用活性炭吸附NOx ,降低NOx与NH3 的反应活化能,提高NH3 的利用率。炽热炭还原法是在高温下利用炭与NOx反应生成CO2 和N3。其优点是不需要催化剂,固体炭质价格便宜,来源广,反应生成的热量可以回收利用。然而动力学研究表明,O2与炭的反应先于NOx 与炭的反应,故烟气中O2 的存在使炭的消耗量增大。 2、机理性研究 2. 1 有H2O 存在时的活性炭脱硫反应过程活性炭法烟气脱硫不同于其他的烟气脱硫技术,是以传统的微孔吸附原理为理论基础的一门技术。然而,这种吸附作用与常用的工业吸附净化水的技术有着很大的区别,由于涉及到多组分物质的吸附传质,使其吸附作用十分复杂。在有水存在的条件下,在活性炭表面附近、表面上、中孔大孔内以及微孔内,均可能形成水、水蒸汽、SO2、SO32- 、SO42-等多种组分的复杂混合体,这些分子或离子的存在和数量,或可促进吸附性能的提高,也有可能制约活性炭的吸附能力。H2O的参与从根本上改变了SO2在炭表面的反应机理,有关具体反应过程的假说众说纷纭。 L izzio、Mochida、Cazorla - Amoros等认为SO2 和O2 存在竞争活性位的现象,在可能存在的3种氧化反应中,只有下式可以顺利进行 : C - SO2 + O2 +C →C - SO3 + C - O,即只有气态的氧才可以与吸附态的SO2反应。Tamura则认为H2O、SO2 和O2 分子可被活性炭吸附,只要它们之间满足足够近的距离和一定的空间构型,彼此之间就可直接反应,并最终生成H2 SO4 。在这种理论模型中,氧化反应式为: C - SO2 + C - O →C - SO3 + C 上式为反应的控制步骤,而其余步骤的反应都依赖于该反应的顺利进行。 Zawadzki等认为H2 O 的参与改变了SO2 在炭表面的反应机理,在无H2O的条件下,氧化反应不能进行 。在有水存在的条件下,活性炭表面的吡喃酮官能团和离域π电子均会与H2 O分子反应生成H2 O2 , 而H2 O2 可以将SO2 溶于水后形成的H2 SO2 氧化成为H2 SO4 。刘义等经过多年深入细致的理论分析和实验研究 ,认为在有水存在的条件下,有效吸附位的数量并非是由微孔容积和微孔数 量决定的,微孔填充理论并不适用于水洗脱附条件下的活性炭脱硫, Tamura机理和Lizzio理论均不适用于此种技术, Zawadzi的理论分析是一种较为合理的解释,活性炭表面应遵循以下反应式: SO2 ·H2 O +H2O2 →2H++ SO2-4 +H2O
吸附剂（活性炭吸附剂）配方 一、活性炭吸附剂配方 1、制备方法： 用无烟煤和长焰煤制备活性炭。为了提高颗粒活性碳的强度，减 少粘结剂的配入量，采用型煤炭化工艺。其流程如下： 煤-制粉（小于150目）-混捏（焦油+水）-压球-炭化-破碎（直 径3至5毫米）-活化（水蒸气）-活性炭-指标测定（强度、碘值）。成型：将小于150目的煤粉、焦油和水，按一定比例（煤：焦油 =9:1）混捏后，在压力成型机上制成直径为35mm×35mm的煤球。每 个球的最大成型压力为50MPa。 炭化：在炼焦炉内进行。控制加热速度为3℃/min，加热从室温 开始直至预定温度（650℃，700℃，750℃），并在此温度下停留 2h。炭化结束后，炭化料在炉外隔绝空气进行自然冷却。然后炭球 被破碎成直径3～5mm的颗粒。 活化：将直经3～5mm的颗粒在固定床活化炉内活化。当炭化料被 加热至预定温度（800℃，850℃，900℃）后，通入一定流量的水蒸 气进行反应，并控制反应时间。水蒸气量由进水量计，水炭比约为1.26～2.69。反应结束后，活性炭在炉外隔绝空气进行自然冷却。 用无烟煤制备活性炭的适宜条件为：炭化温度700～750℃，活化 温度850～910℃，活化时间5.5～6h，水炭比是1.5～2.0。 2、应用： 吸附有机物：配合PAC使用效果更佳。 吸附乐果、邻苯二甲酸二乙酯、苯和甲醛等有机污染物。 吸附硝酸基苯。 采用粉末活性炭处理微污染黄河水。
吸附氨氮。 吸附重金属离子。 预吸附阴离子表面活性剂。 强化混凝。 二、氧化改性活性炭吸附剂配方 配方一：硝酸改性活性炭吸附剂 称取活性炭200份投入反应釜中，然后加入1000份 8%硝酸溶液，置于恒温水浴中50℃回流处理8h。处理后的产品经去离子水洗涤， 再放入烘箱中于110℃下干燥10h，即得到相应的改性活性炭吸附剂。配方二：高锰酸钾改性活性炭吸附剂 将活性炭经过孔径为250微米的筛网，除去细粉末。然后，称取250g颗粒活性炭置于1000mL盛有500mL的去离子水烧杯中，加热 至沸腾，在近沸腾的状态下浸泡30minn，并轻轻搅拌，待冷却后弃 去上部液体，然后室温用去离子水洗涤几次，直至上清液清亮为止，滤出后在110℃下恒温干燥1h。称取5g干燥活性炭放入盛有 0.03mol/L 高锰酸钾溶的三口瓶中，在慢速搅拌下加热至沸腾并回 流30min，将活性炭分离出来，室温用去离子水洗涤至无二氧化锰 的颜色为止，滤出后在110℃恒温干燥11h，即得样品。 三、碱改性活性炭吸附剂配方 配方一：氢氧化钠改性活性炭配方 颗粒状果壳活性炭用去离子水洗涤数次至洗涤液澄清无色。在干 燥箱中于105℃烘24h，然后置于干燥器中备用。向装有20g洗净颗 粒活性炭的锥形瓶中分别加入40mL，不同浓度的氢氧化钠溶液，30℃下震荡2h，静置24h，滤去浸渍液，将改性活性炭放入干燥箱中在
脱硫剂应用前景及研究进展报告 摘要：现在脱硫剂的使用已经越来越普遍了，针对目前各脱硫剂的研究进展以及实验的数据显示，本文主要介绍各脱硫剂的脱硫原理,最佳配方,性能，影响因素以及目前各脱硫剂在工业和生活上的应用。关键词：脱硫剂原理配方性能工业应用 引言： 日前，脱硫问题已造成了很多的困扰，不仅是反应过程中催化剂的不良影响，还造成了很大的环境问题。对于脱硫剂的研究越来越受到重视了。脱硫剂是用于脱除燃料、原料或者气体物料种的游离硫或者硫化合物；现在大量使用在工业和生活上煤气的脱硫。由于大部分的脱硫剂有再生反应可重复利用，使得脱硫剂的研究更具有一定的价值。脱硫剂按温度一般可分为高温、中温、常温型。氧化铁常温脱硫剂是目前最常用的脱硫剂之一。 1钙氧化物高温脱硫剂 1.1 钙氧化物高温脱硫剂原理 高温钙氧化物以脱去煤中的硫为主，故其主要是利用钙氧化物与H2S进行反应。化学反应式为：CaO+H2S=CaS+H2O 通过将一定量的钙氧化物和煤经过干燥处理后，加入气化炉中进行反应生成CaS，煤灰和硫化物从炉底排出。在此过程中CaO既有脱硫作用又具备了一定催化效果1。 1.2 钙氧化物脱硫剂的最佳配方与制备 将配置好的金属盐在恒温50℃的水浴中进行中和沉淀后，过滤洗涤，120℃
干燥24h,最后在700℃左右进行8h的焙烧即可获得，此法是利用共沉淀法合成的2。 1.3 钙氧化物脱硫剂的性能 1.3.1机械强度 机械强度是高温脱硫剂的重要指标。低的机械强度会使脱硫剂的效率显著降低。钙氧化物硫化后侧压强度有很大的提高，再生后的强度虽会下降但较最初仍有所提高。再生过程的钙氧化物有良好的机械强度，进一步证明其工业价值。 1.3.2再生性能 钙氧化物再生性能较好，经过三次连续脱硫-再生循环稳定运行，且硫容逐渐增大，脱硫效果较高，机械强度较高，有较好的应用价值。 1.4 影响钙氧化物脱硫剂效果的因素 1.4.1钙氧化物脱硫剂的组成 高温脱硫剂是采用氧化铁和氧化钙以一定比例混合脱硫的。其比例不同对脱硫效果的影响也是不同的，以硫容和脱硫效率作为衡量标准发现，氧化铁和氧化钙以摩尔比1：1进行的效果为最好3。 1.4.2焙烧温度对脱硫剂的影响 不同的焙烧温度对脱硫剂性能的影响也是很大的。焙烧温度过低会使脱硫剂形成尖晶石结构，影响脱硫效果，但当焙烧超过800摄氏度也会对脱硫剂的结构造成影响，样品比表面积下降，从而使脱硫剂性能下降。一般来说随钙氧化物的增加，起始烧结温度也随之增加。 1.4.3脱硫剂比表面积 比表面积不仅影响脱硫剂的机械性能，也会影响其焙烧温度。用美国
活性炭的吸附性能 活性炭作为一种广泛使用的吸附剂，其孔隙结构发达，比表面积大，具有卓越的吸附性能。那么活性炭是如何发生吸附的？ 吸附是发生在相互接触两相界面上的现象。当两相接触时，两相的界面上出现一个组成不同与两相中任何一相的区域之现象叫做吸附。界面上物质浓度增加的现象叫做正吸附，反之为负吸附。通常所说的吸附是指正吸附。相互接触的两相有三种情况，即为固相与液相、固相与气相或者液相与气相三种。活性炭是固体，因此活性炭的吸附有液相吸附和气相吸附两种类型。 吸附时，能将其他物质聚集在自己表面上的物质叫做吸附剂，活性炭就是吸附剂。聚集在吸附剂表面上的物质叫做吸附质。吸附在吸附剂表面上的物质脱离吸附剂表面的过程叫做脱附或解吸。 吸附的作用力 活性炭的吸附作用是源于其表面的离子或原子所处的状态与内部不同。处于固体内部的离子或原子，通过与周围其他的离子或原子的相互作用，价键力呈饱和状态，而处于固体表面的离子或原子，有一部分裸露在外界空间，价键力没有达到饱和状态，具有剩余价键力。因此外界存在的其他分子就会被固体表面吸引聚集在表面上，即发生了吸附作用。 固体吸附剂与吸附质之间的作用力有分子间的引力和化学键力两种。根据作用力性质的不同，吸附作用有物理吸附和化学吸附两种类型。 物理吸附 当吸附剂与吸附质之间的作用力是分子间引力（即范德华力）时，称作物理吸附。 物理吸附是可逆性吸附，在一 定条件下达到吸附平衡状态的体 系，当改变外界条件，已经吸附在
吸附剂表面的吸附质又可以从吸附剂表面离开而脱附。也就是说物理吸附时，活性炭的表面在吸附、脱附过程中与吸附质不发生化学反应，脱附后的吸附剂表面又恢复到原来的状态，吸附质的性质也不发生变化。在工业领域中用活性炭回收有机溶剂就是物理吸附的例子，通常低温吸附高温解吸，或者高压吸附低压解吸。活性炭在气相中的吸附，大多属于物理吸附。 化学吸附 当吸附剂与吸附质之间的作用 力是化学键力时，发生化学吸附。 此时，吸附质与吸附剂表面的离 子或原子之间通过化学键而形成化 学结合，即发生了化学发应。化学吸 附是不可逆吸附，脱附以后，活性炭 的表面状况不能恢复到原来的状态， 吸附质的化学性质也发生了变化。活 性炭在高温下吸附气体物质或者吸附水溶液中的物质时，往往发生化学吸附。 物理吸附与化学吸附的主要特征对比 项目物理吸附化学吸附 1、吸附的作用力分子间引力化学键力 2、吸附热较小较大 3、吸附层状态单分子层或多分子层仅能形成单分子层 4、温度对吸附的影响低温有利于吸附；温度比吸附质沸 点高得多时不发生吸附 高温有利于吸附；温度比吸附质沸 点高得多时能发生吸附 5、吸附速度快较慢 6、吸附的选择性小大
活性炭的性能与应用研究 活性炭是一种具有广泛应用价值的非晶态碳质材料，具有高比表面积、孔隙率大等特点。在环境保护、制药、食品工业、能源工业等领域都有广泛应用。本文将对活性炭的性能与应用进行研究。 一、活性炭的制备方法 活性炭的制备方法一般包括物理法、化学法和物理化学法三种。 物理法制备的活性炭主要分为氧化炭和活性炭两类。氧化炭是通过高温氧化石墨化物、金属硫酸盐和有机物质等获得的；活性炭是通过煤炭、木材等原料经过热解制成活性炭坯后，再进行活化得到的。 化学法制备的活性炭主要是指从含碳物质中制得的活性炭。在化学法制备活性炭时，一般通过一定的活化剂和处理条件来使原材料含碳物质转化为活性炭。 物理化学法制备的活性炭是一种成熟的制备方法，优点是制备工艺简单、制备的活性炭具有高孔隙度、高比表面积和较好的吸附性能等特点。通常采用物理化学法制备活性炭其活化剂主要是水蒸气和CO2等。 二、活性炭的性能 1.高比表面积 活性炭的高比表面积是它具有强大吸附能力的关键之一。高比表面积使活性炭在吸附过程中能大量吸附气体和可溶解固体等有害物质，净化空气和水源。 2.多孔性 活性炭的多孔性使其具有较大的内嵌孔和纳米孔，这些孔的大小和形态决定了活性炭的吸附能力。多孔性极强的活性炭可以吸附并分离气体、水和溶液中的有机物、无机物和重金属元素以及其他杂质。
3.化学稳定性 活性炭表面有相应的官能团，如羟基、甲酸基、羰基和羧基等，能够和各种有 害物质进行物理或化学反应，吸附并分离有害物质。 4. 热稳定性 活性炭具有一定的热稳定性，即在高温环境下仍能保持较好的吸附能力。此特 点使得活性炭在一些炼油和化工生产领域得到了广泛的应用。 三、活性炭的应用 活性炭作为一种吸附剂能够吸附和分离几乎所有的气体、水和溶液中的有机物、无机物和重金属元素以及其他杂质，其在环保、废气、废水和医药等领域都具有广泛应用。 1. 废气处理 活性炭能够吸附和分离异味气体，对空气的净化和治理可以起到很大的帮助。 在工业废气处理中，活性炭被广泛用于吸附、净化和化学处理，可用于处理含有苯胺、苯酚和甲醛等对人体有害和强臭的废气。 2. 废水处理 活性炭在水处理领域同样起到了重要作用。它可以吸附和分离水中的各种杂质，如溶解性有机物、重金属和有害微生物。同时，活性炭还可以调节水中物质的酸碱度，改变其性质以便于后续处理。 3. 金属催化 活性炭除了在环保领域有广泛应用外，在金属催化过程中同样发挥着重要作用。具体例子如在有机合成和石化领域中，活性炭可作为催化剂，因其高比表面积和多孔性有不错的催化活性，可有效提高反应活度和效率。
吸附剂的制备和应用研究 吸附剂是一种能够吸附气体、液体或固体污染物的材料，被广泛应用于环境保护、医学、食品加工和化工等领域。本文将重点介绍吸附剂的制备和应用研究。 一、吸附剂的制备 1.物理吸附剂 物理吸附剂主要是通过表面积大和孔隙结构多的材料来实现吸附。制备物理吸附剂的方法有很多种，比如活性炭、硅胶、纳米材料等。其中，活性炭是制备物理吸附剂的最常用材料之一。活性炭具有极高的比表面积和良好的孔隙结构，能够有效吸附空气中的有害气体，如甲醛、苯、二氧化硫等。 2.化学吸附剂 化学吸附剂主要是指能够把有害物质化学转化为无害物质的材料。制备化学吸附剂的方法有氧化剂、还原剂、碱性物质等。例如，氧化铁纳米材料可以将水中的重金属离子转化为固体颗粒，从而达到吸附和去除重金属的目的。 3.生物吸附剂 生物吸附剂主要是指利用微生物、植物或动物等生物体的能力来吸附污染物，从而达到治理污染的目的。制备生物吸附剂的方法主要是培养大量的微生物、植物或动物，并使用它们的吸附特性来处理污染物。比如，水生植物莲花能够有效吸附水中的重金属和有机污染物。 二、吸附剂的应用研究 1.环境保护领域 吸附剂在环境保护领域的应用十分广泛。例如，利用活性炭和氧化铁纳米材料等吸附剂可以有效去除空气和水中的有害气体和重金属，达到净化环境的目的。此
外，生物吸附剂也可以用于生活污水处理和污水处理厂中，通过微生物的能力降解有机污染物，实现水的净化和循环利用。 2.医学领域 吸附剂在医学领域的应用日益广泛。例如，利用硫酸铜吸附剂可以检测人体血液和尿液中铜的含量，进而了解疾病诊断和治疗的情况。另外，硅胶吸附剂也广泛应用于药物分离、检测、纯化等领域。 3.食品加工 吸附剂在食品加工领域的应用也较为常见。例如，利用活性炭吸附剂可以去除食品中的异味和异色，美化食品外观和口感。此外，还可以利用吸附剂对食品中的添加剂和污染物进行检测和去除，保证食品的质量和安全。 4.化工领域 在工业化生产中，吸附剂也广泛用于化工领域。例如，氢气催化剂利用吸附剂的特性，将废料液体中的氢气转化为有用的气体，达到资源利用的目的。此外，还可以用吸附剂制备合成材料、催化剂等，用于化工生产中。 结论 总的来说，吸附剂是一种非常重要的材料，可以在环境保护、医学、食品加工和化工等领域发挥重要的作用。吸附剂的制备和应用研究正在不断深入，未来还将有更多的吸附剂被开发出来，为人类的生产和生活带来更多的便利和贡献。
功能化磁性活性炭的制备及其吸附性能的研究 功能化磁性活性炭的制备及其吸附性能的研究 引言： 活性炭因其良好的吸附性能在环境治理和水处理等领域得到了广泛应用。然而，传统的活性炭在吸附后难以从溶液中快速、有效地分离和回收，且存在容易堵塞过滤器的问题。因此，将活性炭与磁性材料结合，制备功能化磁性活性炭，成为一种具有应用潜力的新型吸附材料。本文将探讨功能化磁性活性炭的制备方法，并研究其吸附性能。 一、功能化磁性活性炭的制备方法 1. 活性炭的制备 活性炭是以天然或合成有机物为原料，通过一系列的炭化、活化等工艺制备而成的多孔有机高分子材料。传统活性炭的制备方法有物理法、化学法和物理-化学法等。在此基础上，通过将活性炭与磁性材料结合，制备功能化磁性活性炭。 2. 磁性材料的引入 在活性炭的制备过程中，可以引入一定量的磁性材料，如铁磁性氧化物（如Fe3O4）、嵌段磁性复合材料等。磁性材料的引入使得活性炭具备了磁响应性，从而实现了磁性分离和回收。 3. 表面功能化改性 为了提高功能化磁性活性炭的吸附性能，可以对其表面进行功能化改性。常用的改性方法包括化学修饰、负载功能材料等。这些改性手段可以增加活性炭的吸附位点，提高吸附效果。 二、功能化磁性活性炭的吸附性能研究 1. 吸附性能测试 在实验室条件下，通过批量吸附实验来测试功能化磁性活性炭
的吸附性能。选择不同类型的污染物模拟溶液，测定吸附剂对其的吸附量和吸附速率等指标。考察参数包括溶液初始浓度、吸附时间、pH值等。 2. 吸附机理研究 通过对吸附剂表面的功能基团、孔结构和比表面积等进行表征，研究其与目标污染物的相互作用机理。以及通过实验参数的变化确定吸附过程中的控制步骤。例如，通过Langmuir和Freundlich等模型拟合实验数据，分析吸附过程的等温性质 和吸附容量等特征。 3. 模型预测和应用展望 通过对实验数据的分析，建立数学模型对吸附性能进行预测。然后将该模型应用到实际水处理或废水处理中，优化吸附剂的操作参数以提高吸附效果。同时，探讨功能化磁性活性炭在其他领域的应用潜力，如气体吸附、废气处理等。 结论： 功能化磁性活性炭作为一种新型吸附材料，在环境治理和水处理领域具有应用潜力。本文围绕功能化磁性活性炭的制备方法和吸附性能展开研究，通过实验数据分析和模型预测，探讨了该材料在水处理和废水处理中的应用前景。虽然目前在其制备和应用过程中还存在一些挑战和难点，但相信随着技术的不断进步，功能化磁性活性炭将成为环境领域的新宠 功能化磁性活性炭作为一种新型吸附材料，在环境治理和水处理领域具有广阔的应用前景。通过对吸附性能的研究，我们可以选择不同类型的污染物模拟溶液，测定吸附剂对其的吸附量和吸附速率等指标，并考察不同参数对吸附性能的影响。此外，通过对吸附机理的研究，可以揭示吸附剂表面的功能基
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用 脱硫脱硝是指通过化学或物理方法将含硫和氮的化合物从气体中去除的过程，主要目 的是减少大气污染物排放。而活性炭是一种多孔性吸附剂，具有较大的表面积和丰富的微 孔结构，具有很强的吸附能力。将脱硫脱硝与活性炭结合起来，制备脱硫脱硝活性炭，已 成为一种有效的大气污染治理技术。本文将介绍脱硫脱硝活性炭的制备过程和工程运用情况。 一、脱硫脱硝活性炭的制备 1. 原料准备 制备脱硫脱硝活性炭的原料通常是木质素类或煤炭类物质，因为这些物质中含有丰富 的碳元素，能够在适当条件下转化为活性炭。而对于脱硫脱硝活性炭来说，还需要在原料 中添加一定量的硫和氮化合物，以便在后续的活化过程中形成活性位点，增加其吸附性 能。 2. 碳化 原料经过碳化过程，将有机物转化为无机碳。碳化的条件主要包括温度和时间两个方面。通常情况下，碳化温度在600℃-900℃之间，碳化时间为1-3小时。碳化后的物质通 常称为焦粉。 3. 活化 碳化后的物质需要进行活化处理，以在材料中形成丰富的微孔结构。活化的方法主要 有物理活化和化学活化两种。其中物理活化是指在高温下利用气体或蒸汽对焦粉进行处理，而化学活化是指在碳化物质中加入化学试剂，使其在适当条件下转化为活性碳。经过活化 处理后的产品便成为脱硫脱硝活性炭。 4. 浸渍 为了增强活性炭的脱硫脱硝性能，可以在活化后的活性炭中进行浸渍处理。通常使用 的浸渍试剂有碱金属盐和碱土金属盐等。浸渍处理可以增加活性炭的化学反应位点，提高 其对脱硫脱硝物质的吸附能力。 5. 干燥 经过浸渍处理后的活性炭需要进行干燥处理，以去除浸渍液中的水分，增加活性碳的 稳定性和活性。
活性炭的实验报告 活性炭的实验报告 引言： 活性炭是一种具有高度多孔结构的吸附剂，广泛应用于水处理、空气净化、食 品工业、药物制造等领域。本实验旨在通过制备活性炭并测试其吸附性能，探 究其在环境治理中的应用潜力。 实验步骤： 1. 原料准备：将某种含碳物质（如木炭、果壳等）研磨成粉末状。 2. 活化剂制备：将硫酸铵和磷酸铵按一定比例混合，加热至溶解，并冷却后得 到活化剂溶液。 3. 活化过程：将活化剂溶液与原料混合，搅拌均匀后在高温下进行炭化反应。 4. 洗涤处理：用去离子水反复洗涤活化炭，去除残留的活化剂和杂质。 5. 干燥处理：将洗涤后的活化炭放入烘箱中进行干燥，直至完全干燥。 实验结果： 经过制备，我们得到了一种黑色的颗粒状物质，即活性炭。为了测试其吸附性能，我们选择了甲醛作为模拟有害气体。首先，我们将一定量的活性炭放入一 个密封容器中，然后向容器中注入一定浓度的甲醛气体。经过一段时间的接触，我们测量了容器内甲醛浓度的变化。 实验结果显示，活性炭对甲醛具有较好的吸附效果。随着接触时间的增加，容 器内的甲醛浓度逐渐降低。这表明活性炭能够有效吸附甲醛分子，净化室内空气。 讨论与分析：
活性炭的吸附性能与其多孔结构有着密切关系。活性炭具有丰富的微孔和介孔，这些孔道能够提供大量的吸附位点，吸附有害气体分子。此外，活性炭还具有 较大的比表面积，增加了吸附剂与被吸附物质之间的接触面积，进一步提高了 吸附效率。 在实际应用中，活性炭可以用于水处理。由于其对有机物和重金属离子的吸附 能力，活性炭可以有效去除水中的污染物，提高水质。同时，活性炭还可以用 于空气净化。它可以吸附空气中的有害气体和异味，改善室内空气质量，保护 人们的健康。 然而，活性炭在吸附过程中也存在一些问题。首先，活性炭的吸附容量是有限的，一旦达到饱和状态，就需要进行再生或更换。其次，活性炭对不同气体的 吸附性能存在差异，需要根据实际情况选择合适的吸附剂。此外，活性炭的制 备过程较为复杂，需要一定的技术和设备支持。 结论： 本实验通过制备活性炭并测试其吸附性能，验证了活性炭在环境治理中的应用 潜力。活性炭能够有效吸附有害气体，提高水质和空气质量。然而，活性炭在 实际应用中仍面临一些挑战，需要进一步研究和改进。相信随着科技的进步， 活性炭在环境治理中的应用会越来越广泛，为人类创造更加清洁和健康的生活 环境。
活性炭纳米材料的制备和性能研究 活性炭纳米材料是近年来备受关注的一种新型材料，它具有多孔、高比表面积、较高的化学稳定性等优异性能，被广泛应用于环境治理、能源储存、生物医学和催化等领域。本文将介绍活性炭纳米材料的制备方法和性能研究成果。 一、活性炭纳米材料的制备方法 活性炭纳米材料制备方法众多，其中常见的有溶胶凝胶法、热解法、水热法、 碳化法等。 （一）溶胶凝胶法 溶胶凝胶法是将预先制备好的溶胶（即稀溶液）在适当的温度下先制得凝胶， 再经过干燥和高温煅烧而得到纳米材料的一种方法。这种方法制备的活性炭纳米材料通常具有高比表面积和孔容的特点。2006年，德国科学家使用溶胶凝胶法制备 了一种纳米活性炭，其比表面积可达到2190 m2/g。 （二）热解法 热解法是将含有过量碳源的预体材料经高温处理制备成为活性炭的方法。热解 法制备的活性炭具有较高的比表面积和微孔容积。2008年，日本科学家使用热解 法制备了一种多孔性活性炭材料，其比表面积达到了2725 m2/g。 （三）水热法 水热法可以在高压和高温下将前体物质转化为活性炭纳米材料。与其他方法不同，水热法不需要使用任何催化剂和络合剂，而是利用独特的水热条件来实现纳米活性炭的制备。2017年，中国科学家使用水热法制备了一种纳米活性炭，其比表 面积达到了4275 m2/g。 （四）碳化法
碳化法是通过高温炭化含有碳源的材料，制备出具有大量孔隙结构的高比表面积活性炭的方法。碳化法通常使用廉价原材料，制备的纳米活性炭除了高比表面积和孔容外，还具有良好的电化学性质。2019年，一项国际合作研究使用碳化法制备了一种双氧水活性炭电极材料，表现出优良的电化学性能。 二、活性炭纳米材料的性能研究 活性炭纳米材料的性能研究主要包括孔结构、比表面积、电化学性能等方面。 （一）孔结构和比表面积 孔结构和比表面积是活性炭纳米材料最为突出的性能之一，在很大程度上决定了其应用性能。有研究发现，通过控制活性炭材料的炭化温度和炭化时长，可以有效地调控活性炭纳米材料的孔径和孔容。 （二）催化性能 活性炭纳米材料在催化方面也有着广泛的应用前景。由于其高比表面积和多孔性结构，它们可以优化反应条件和提高反应活性。近年来，研究人员在活性炭纳米材料上开展了很多催化研究，如在活性炭表面修饰金属催化剂等方面。 （三）电化学性能 由于活性炭纳米材料具有良好的导电性、高比表面积和过多析氧化还原反应活性，因此在电化学领域具有广泛的应用前景。活性炭纳米材料可以用于电容器、锂离子电池、柔性电子器件等方面。 （四）吸附性能 由于活性炭纳米材料具有较高的孔容和易于表面改性的特点，在环境治理方面也有着广阔应用前景。活性炭纳米材料可以用于水处理、空气净化、脱硫等方面，在环境污染治理方面发挥着积极作用。
活性炭的制作方法 活性炭是一种由木炭、煤炭或其他有机物加热到高温，其中的有机物被氧化等热处理完成而得到的碳状物质。它具有极大的表面积，能吸收、吸附、催化反应，具有广泛的应用。活性炭的制作方法，可以根据其原料和制作技术的不同而分为几类，如低温热处理法、化学活性法、电弧炉活性炭制备法、高温气流活性炭制备法等。 一、低温热处理法 低温热处理法是常用的活性炭制备方法，它由木炭、煤炭等可烧制物质作为原料，在不同的温度中通过慢燃烧来产生氧化作用，从而形成高活性的炭状物质。这种方法热处理的原料温度一般在800℃～1000℃之间，制得的活性炭具有较高的吸附性和催化性能，并可应用于污水处理、空气净化、固体废弃物处理等领域。 二、化学活化法 化学活化法是将无机物经过化学活化处理，形成具有活性的有机物质，再经过热处理，制成活性炭。这种方法可以用原料更多样，如硅灰、氧化锌、膨润土等，这些有机物经过不同程度的活化后，形成含氧碳的有机物，然后在高温下加热，使其氧化、烧结，制成活性炭物质。 三、电弧炉活性炭制备法 电弧炉活性炭制备法是利用空气中的电弧火焰作为激发源，将空气中的碳氧原子分子热挥发，形成一种新的含碳氧有机物，然后再经高温氧化，制成活性炭。该法可生产出高纯度的活性炭，可用于脱硫、
脱硝、污水处理等领域。 四、高温气流活性炭制备法 高温气流活性炭制备法是将废弃物、燃料油和其他有机物混合粉状，然后将其通过高温气流的方法制成活性炭。此法的活性炭吸附性能好，可制备出活性炭近体材料，具有良好的结晶性，分子量结构均衡，可应用于活性炭制剂、锂离子电池、固态电容器等领域。 以上就是活性炭的制作方法，活性炭的制作方法从原料的挑选、热处理技术到制备过程的控制，都会影响最终的活性炭性能，因此，需要根据应用场合的不同，考虑不同的原料、不同的活性炭制备方法，结合自身的实际情况，筛选出合适的活性炭。
活性炭材料的制备及其吸附性能研究 活性炭是一种具有极高吸附性能的材料，被广泛应用于环保、污染治理、化学 工业、食品工业等领域。本文介绍了活性炭的制备方法、材料结构及其吸附性能的研究进展。 一、活性炭的制备方法 活性炭的制备方法主要有物理法、化学法、生物法和物理-化学法等。物理法 制备活性炭时，一般采用碳化处理或炭化处理后再活化的方式。碳化处理是将原材料（如木材、煤炭）在高温下进行炭化处理，制备出碳化物；炭化处理是将碳化物在缺乏氧气的条件下加热至高温，制成活性炭前体材料。活化是活性炭制备中的一个重要步骤，可采用化学法或物理方法进行。 化学活化法是利用化学物质对炭化物进行腐蚀、氧化或还原，使其产生孔隙及 活性中心，从而提高吸附能力。常用的化学活化剂有KOH、NaOH、H3PO4、 ZnCl2等。物理活化法是利用高温蒸汽、空气、氮气、氦气等气体对炭化物进行处理，可形成更多的微孔和介孔结构，提高活性炭的吸附性能。 二、活性炭材料结构 活性炭的材料结构是影响其吸附性能的关键因素，其可分为孔隙结构、表面性 质和微观结构等几个方面。 孔隙结构是活性炭的重要组成部分，它对吸附分子的大小和含量有着很大的影响。孔径的大小、分布和形状决定了活性炭的吸附能力，大孔径孔道可吸附大分子，而小孔径孔道则可吸附小分子。孔隙的分布范围也影响活性炭的吸附能力，孔径分布范围越广，吸附性能越好。 表面性质是活性炭吸附性能的另一决定因素，影响因素包括活性炭的表面化学 组成和表面结构。表面化学组成影响表面电荷和极性，从而影响吸附能力；表面结
构则决定了活性炭的表面介电性和表面能，从而影响吸附分子与活性炭表面的相互作用。 三、活性炭的吸附性能研究 活性炭的吸附性能研究主要涉及吸附机理、吸附性能的评价和应用等方面。 吸附机理是研究吸附分子与活性炭表面相互作用力的过程。通常将吸附机理分 为物理吸附和化学吸附两种类型。物理吸附是指分子在活性炭表面物理吸附，形成分子物理吸附层的过程；化学吸附是指分子在活性炭表面经化学键和化学反应等方式与活性炭表面发生了化学结合。 吸附性能的评价是研究吸附性能的定量指标。常用的评价指标包括比表面积、 孔体积、平均孔径、孔径分布、吸附热、吸附等温线等。其中，比表面积和孔体积是评价孔隙结构的重要参考指标；平均孔径和孔径分布是评价孔隙结构的更全面和细致的指标；吸附热和吸附等温线是评价吸附机理的关键指标。 活性炭的应用非常广泛，其中主要包括环保、污染治理、化学工业、食品工业 等领域。例如，在污染治理领域，活性炭常用于水处理和空气治理等。在环保领域，活性炭也是家庭和汽车空气净化器的重要组成部分。 总之，活性炭作为一种重要的吸附材料，其制备方法、材料结构及吸附性能的 研究已经取得了丰硕的成果。随着环保行业的发展和需求的增加，相信活性炭的应用会更加广泛，其吸附性能的研究也必将更加深入。
脱硫化氢剂主要成分 脱硫化氢剂主要成分是指用于去除燃料气中硫化氢的化学物质的主要组成成分。脱硫化氢剂是一种用于去除硫化氢的化学品，它在石油、天然气、煤气等行业中广泛应用。下面将介绍脱硫化氢剂的主要成分及其作用。 1. 铁氧化物（Fe2O3）：铁氧化物是一种常见的脱硫化氢剂成分。它具有良好的吸附性能，可以有效地吸附和去除燃料气中的硫化氢。同时，铁氧化物还能与硫化氢反应生成硫化铁，进一步提高硫化氢的去除效率。 2. 锰氧化物（MnO2）：锰氧化物也是一种常见的脱硫化氢剂成分，它具有较高的氧化性。锰氧化物可以与硫化氢发生氧化反应，生成二氧化硫和水。这样可以将硫化氢转化为无害的二氧化硫，达到去除硫化氢的目的。 3. 锌氧化物（ZnO）：锌氧化物是一种常用的脱硫化氢剂成分，它具有较强的吸附性能。锌氧化物可以与硫化氢发生化学反应，生成硫化锌，从而去除燃料气中的硫化氢。同时，锌氧化物还具有良好的催化性能，可以加速硫化氢的氧化反应。 4. 活性炭：活性炭是一种优良的吸附剂，常被用作脱硫化氢剂的成分之一。活性炭具有大的比表面积和丰富的孔隙结构，能够有效吸附和去除燃料气中的硫化氢。同时，活性炭还具有良好的再生能力，
可以反复使用。 5. 硫化铁（FeS）：硫化铁是一种由铁和硫化氢反应生成的产物，也可以作为脱硫化氢剂的成分之一。硫化铁具有较高的稳定性，可以长时间地吸附和去除燃料气中的硫化氢。 脱硫化氢剂的主要成分是以上几种化学物质的组合。不同的脱硫化氢剂成分可以根据具体的应用需求进行选择和调整，以达到最佳的脱硫效果。同时，脱硫化氢剂的性能和成本也会受到成分的影响，因此需要根据实际情况进行选择。 脱硫化氢剂主要成分包括铁氧化物、锰氧化物、锌氧化物、活性炭和硫化铁等。这些成分具有吸附、氧化、催化等作用，可以有效地去除燃料气中的硫化氢。脱硫化氢剂的成分选择和调整需要根据具体的应用需求和经济考虑，以达到最佳的脱硫效果。
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用 脱硫脱硝活性炭是一种能够有效去除燃煤电厂和工业颗粒物、有机物和气态污染物的 材料，具有很高的吸附性能和催化性能，是环保工程中常用的一种材料。本文将对脱硫脱 硝活性炭的制备方法和工程运用进行详细介绍。 一、脱硫脱硝活性炭的制备方法 1. 物料选择 脱硫脱硝活性炭的制备材料一般为富含碳素（煤、木质素、蔗渣、废纸浆等）、氧化钾、氧化钠等成分的物料。碳素作为活性炭的载体，氧化钾和氧化钠则是活性炭的活性成分，具有催化脱硫脱硝的作用。 2. 制备工艺 （1）材料预处理：将碳素原料进行破碎、分级处理，去除杂质和水分，以提高后续工艺中的反应效率。 （2）混合和调节：将预处理后的碳素原料与氧化钾、氧化钠等活性成分按照一定的配比进行混合，并进行颗粒度调节。 （3）碳化炭化：将混合调节后的原料进行碳化炭化处理，一般采用高温炉、转鼓式炉等设备，在有限氧气环境中进行碳化反应，生成活性炭。 （4）活化处理：对碳化后的活性炭进行气相或液相的活化处理，以增加其比表面积和介孔率，提高吸附和催化活性。 3. 质量控制 在脱硫脱硝活性炭的制备过程中，需要对原料质量、混合比例、炭化温度、活化条件 等进行严格控制，以确保活性炭的吸附性能和催化性能满足工程要求。 1. 燃煤电厂脱硫脱硝 燃煤电厂是大气污染物的主要排放来源，其中包括二氧化硫、氮氧化物等有害气体， 对环境和人体健康带来严重影响。脱硫脱硝活性炭可以作为燃煤电厂脱硫脱硝设备的填料，通过吸附和催化作用将有害气体转化为无害物质，减少大气污染物的排放。 2. 工业废气处理
工业生产中会产生大量的废气，其中包含颗粒物、有机物和气体污染物。脱硫脱硝活性炭可应用于工业废气处理系统中，用于去除颗粒物和有机物，并对气态污染物进行催化转化，达到净化废气和保护环境的目的。 3. 污水处理 脱硫脱硝活性炭不仅可用于气体的处理，也可以应用于污水处理中。其高效的吸附和催化性能可以对废水中的有机物和重金属离子进行去除和转化，达到净化水质的目的。 随着环保意识的提升和环保法规的不断加强，脱硫脱硝活性炭的应用领域将会更加广泛。脱硫脱硝活性炭的制备技术也将不断地进行改进和创新，以提高其吸附和催化性能，降低成本，推动其在环保工程中的应用。 1. 新型制备技术 随着纳米材料、复合材料、功能化材料等制备技术的发展，脱硫脱硝活性炭的制备材料和工艺将会更加多样化和灵活化，提高活性炭的性能和效率。 2. 高效工程应用 未来，脱硫脱硝活性炭将更加广泛地应用于燃煤电厂、钢铁厂、化工厂、污水处理厂等工程中，通过脱硫脱硝设备、废气处理系统、污水处理设施等载体，实现对大气和水体污染物的高效治理。 3. 绿色环保 在使用过程中，要求脱硫脱硝活性炭减少二次污染，避免对环境产生负面影响，推动一个更加绿色、清洁的环保产业发展。 结语 脱硫脱硝活性炭是一种重要的环保材料，具有很高的环保效益和应用前景。在今后的环保工程中，脱硫脱硝活性炭将扮演着越来越重要的角色，帮助我们实现清洁空气和清洁水体的目标，建设美丽的家园。希望这篇文章能够帮助大家更加深入地了解脱硫脱硝活性炭的制备方法和工程运用，推动环保产业的发展和进步。【2000字】
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用 二、脱硫脱硝活性炭的制备方法 1. 原料准备：活性炭的制备需要选择优质的原料，常见的原料包括木质素、果壳、 煤炭和石油焦等。这些原料具有较高的孔隙率和比表面积，适合用于制备活性炭。 2. 原料预处理：原料在制备活性炭之前需要进行预处理，以去除杂质和提高原料的 纯度。通常采用水洗、干燥等方法对原料进行处理。 3. 碳化：原料经过预处理后，需要进行碳化处理。碳化是将原料在高温下进行热解，生成碳质骨架的过程。碳化温度一般在600℃-900℃之间。 4. 激活：碳化后的原料需要进行激活处理，以增加活性炭的比表面积和孔隙率。激 活通常采用物理激活和化学激活两种方式，其中物理激活是利用高温蒸汽或气体对原料进 行处理，而化学激活是利用化学试剂对原料进行处理。 5. 整形和分选：经过激活处理后的活性炭需要进行整形和分选，以获得符合规格的 活性炭颗粒。 6. 表面改性：为了增加活性炭对特定气体的吸附能力，还可以对活性炭进行表面改 性处理，常见的方法包括酸碱浸渍、氧化、氮掺杂等。 通过以上步骤的处理，就可以得到具有一定孔隙结构和较大比表面积的脱硫脱硝活性炭。 三、脱硫脱硝活性炭的工程运用 1. 工业废气净化：活性炭在工业废气净化中具有重要的应用，特别是在脱硫脱硝领域。工业废气中常含有二氧化硫、氮氧化物等有害气体，活性炭能够有效吸附这些有害气体，达到净化空气的作用。 2. 烟气脱硫脱硝：在燃煤电厂和工业锅炉中，烟气中常含有大量的二氧化硫和氮氧 化物，这些气体对环境造成严重污染。活性炭可以作为脱硫脱硝的吸附剂，将烟气中的有 害气体吸附下来，净化烟气排放。 3. 污水处理：活性炭不仅能够用于气体净化，也可以用于水处理领域。在污水处理中，活性炭可以吸附有机物和重金属等污染物，起到净化水质的作用。 4. 医药和食品工业：活性炭在医药和食品工业中也有广泛的应用，可以用于药物提纯、去除异味和色素等方面。
活性炭脱硫剂 简介 活性炭脱硫剂是一种常用于工业废气处理的吸附剂，主要用于去除废气中的二 氧化硫（SO2）和一氧化碳（CO）等有害气体。活性炭脱硫剂具有高吸附性能、良好的稳定性和可再生性，被广泛应用于煤电厂、钢铁厂、化工厂等行业。 原理 活性炭脱硫剂不同于常规的脱硫方法，如石灰石脱硫和湿法脱硫，其脱硫机理 主要是通过物理吸附来降低废气中的有害气体浓度。 活性炭脱硫剂具有大量的微孔和介孔结构，具有极大的比表面积，可提供大量 的吸附位点。废气经过活性炭脱硫剂层时，有害气体分子会被吸附在活性炭表面上，从而实现脱硫效果。 优点 1.高吸附性能：活性炭脱硫剂具有较高的比表面积和孔隙率，使其具有 更大的接触面积，从而提高了吸附性能。 2.良好的稳定性：活性炭脱硫剂具有较高的化学稳定性，可在不同温度 和湿度条件下工作，并不易失活。 3.可再生性：活性炭脱硫剂通过热解或水洗等方法可进行再生，延长使 用寿命并降低成本。
应用领域 活性炭脱硫剂广泛应用于以下行业： •煤电厂：煤电厂烟气中的二氧化硫是一种主要的大气污染物，通过使用活性炭脱硫剂，可有效减少二氧化硫的排放量，保护环境。 •钢铁厂：钢铁厂废气中含有大量的一氧化碳，通过活性炭脱硫剂吸附CO，可降低废气浓度，保护工人健康。 •化工厂：化工厂废气中常含有各种有害气体，如硫化物和酚类化合物等。使用活性炭脱硫剂可以将这些有害气体吸附并净化废气。 使用方法 1.选择适当的活性炭脱硫剂型号：根据待处理废气的特性，选择合适的活性炭脱硫剂型号，包括吸附剂种类、孔径分布等。 2.设计脱硫设备：根据废气处理需求，设计相应的脱硫设备，包括活性炭吸附层和废气流动控制装置等。 3.安装和调试：根据设计方案，进行脱硫设备的安装和调试工作，确保设备能够正常运行。 4.运行和维护：根据实际情况，定期检查和更换活性炭脱硫剂，保证脱硫设备的稳定运行和长期效果。