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活性炭脫硫利用的主要是活性炭的吸附和催化特性，我們知道活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大比表面積，因此吸附能力很強(qiáng)，但其實(shí)活性炭的催化性也很強(qiáng)，在活性炭的催化作用下，煤氣中的與少量的氧氣之間發(fā)生氧化反應(yīng)所生成的單質(zhì)硫吸附于活性炭的表面。脫硫效率在活性炭吸附達(dá)到飽和時(shí)會(huì)下降，此時(shí)吸附飽和的活性炭必須進(jìn)行再生。根據(jù)脫硫活性炭所吸附的具體物質(zhì)來決定它需要在怎樣的條件下才能再生，一般是利用450~500℃左右的蒸汽對(duì)活性炭脫硫劑進(jìn)行再生，當(dāng)溫度提高到一定程度時(shí)，單質(zhì)硫會(huì)從飽和的活性炭中被析出流入硫回收池，冷卻之后成為固態(tài)硫。
活性炭脫硫利用的主要是活性炭的吸附和催化特性，我們知道活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大比表面積，因此吸附能力很強(qiáng)，但其實(shí)活性炭的催化性也很強(qiáng)，在活性炭的催化作用下，煤氣中的與少量的氧氣之間發(fā)生氧化反應(yīng)所生成的單質(zhì)硫吸附于活性炭的表面。脫硫效率在活性炭吸附達(dá)到飽和時(shí)會(huì)下降，此時(shí)吸附飽和的活性炭必須進(jìn)行再生。根據(jù)脫硫活性炭所吸附的具體物質(zhì)來決定它需要在怎樣的條件下才能再生，一般是利用450~500℃左右的蒸汽對(duì)活性炭脫硫劑進(jìn)行再生，當(dāng)溫度提高到一定程度時(shí)，單質(zhì)硫會(huì)從飽和的活性炭中被析出流入硫回收池，冷卻之后成為固態(tài)硫。
活性炭吸附性能的研究活性炭法煙氣脫硫除塵器技術(shù)大的問題就是活性炭的吸附容量有限,因而吸附劑使用量較多,導(dǎo)致吸附器體積龐大。如果要減小占地面積,則氣流速度過高,而且需要增加床層厚度,導(dǎo)致過大的流動(dòng)阻力,因而,許多研究者致力于研究如何提高活性炭的吸附容量。同時(shí),對(duì)于活性炭吸附性能衰減的問題也有相關(guān)研究。3. 1 提高活性炭吸附容量研究者主要通過2類方法來提高活性炭的吸附容量:一是通過改善活性炭表面化學(xué)特性;是改善其孔隙結(jié)構(gòu)。目前已研究出的新型活性炭有活性炭纖維(ACF) 、渣活性炭、含碘活性炭、含氮活性炭等。含碘活性炭是以碘為活性組分,使活性炭具有較強(qiáng)的催化氧化性能,因而吸附性能增強(qiáng)。然而,該活性炭在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)碘流失,使運(yùn)行成本增加,同時(shí)會(huì)影響其壽命以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。含氮活性炭同樣具有一定的催化氧化性能,且不存在氮的流失問題,但由于活性態(tài)的氮衰減,使得該活性炭壽命縮短。渣活性炭由玉米芯制的廢料經(jīng)改性后制得,改性后的渣活性炭具有更強(qiáng)的吸附和催化氧化能力,因而無須添加任何活性組分,且其成本低,受工況變化的影響小。 ACF由有機(jī)纖維炭化、活化而制得,盡管生產(chǎn)工藝復(fù)雜, ACF在綜合性能上優(yōu)于普通的柱狀活性炭( GAC) 。ACF巨大的外表面積增加了吸附劑與吸附質(zhì)的接觸面積,使其吸附能力大大提高。另外, ACF表面的含氮官能團(tuán)對(duì)N、S化合物表現(xiàn)出獨(dú)特的吸附能力。劉義通過實(shí)驗(yàn)將ACF與GAC的各項(xiàng)特性進(jìn)行了對(duì)比,
1.2活性炭脫氮原理利用活性炭脫氮的技術(shù)可以分為吸附法、NH3 選擇性催化還原法和熾熱炭還原法。吸附法是利用活性炭的微孔結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)吸附NOx,并將反應(yīng)活性較低的NO氧化為反應(yīng)活性較高的NO2。關(guān)于活性炭吸附NOx 的機(jī)理,研究人員還存在較大的分歧。NH3 選擇性催化還原法是利用活性炭吸附NOx ,降低NOx與NH3 的反應(yīng)活化能,提高NH3 的利用率。熾熱炭還原法是在高溫下利用炭與NOx反應(yīng)生成CO2 和N3。其優(yōu)點(diǎn)是不需要催化劑,固體炭質(zhì)價(jià)格便宜,來源廣,反應(yīng)生成的熱量可以回收利用。然而動(dòng)力學(xué)研究表明,O2與炭的反應(yīng)先于NOx與炭的反應(yīng),故煙氣中O2 的存在使炭的消耗量增大。
1.2活性炭脫氮原理利用活性炭脫氮的技術(shù)可以分為吸附法、NH3 選擇性催化還原法和熾熱炭還原法。吸附法是利用活性炭的微孔結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)吸附NOx,并將反應(yīng)活性較低的NO氧化為反應(yīng)活性較高的NO2。關(guān)于活性炭吸附NOx 的機(jī)理,研究人員還存在較大的分歧。NH3 選擇性催化還原法是利用活性炭吸附NOx ,降低NOx與NH3 的反應(yīng)活化能,提高NH3 的利用率。熾熱炭還原法是在高溫下利用炭與NOx反應(yīng)生成CO2 和N3。其優(yōu)點(diǎn)是不需要催化劑,固體炭質(zhì)價(jià)格便宜,來源廣,反應(yīng)生成的熱量可以回收利用。然而動(dòng)力學(xué)研究表明,O2與炭的反應(yīng)先于NOx與炭的反應(yīng),故煙氣中O2 的存在使炭的消耗量增大。