氣體活化法制備活性焦的脫硫性能試驗研究.pdf

1、活性焦煙氣處理技術是一種可實現(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,在我國有著廣闊的市場前景。自上世紀60年代以來,國內(nèi)外學者對活性焦煙氣脫硫技術開展了大量的研究,但是目前對于影響活性焦脫硫性能的關鍵因素以及活性焦脫硫過程的認識尚存在很大的分歧。根據(jù)前人的研究,影響活性焦脫硫性能的因素包括運行參數(shù)以及活性焦自身理化性質(zhì),其中運行參數(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。要想對活性焦

2、脫硫過程進行深入的認識,就必須建立活性焦的脫硫性能與自身理化性質(zhì)的關系。
　　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,通過控制活化時間和活化溫度等因素制備具有特定孔結(jié)構的活性焦,并采用N2吸附的方法對活性焦的孔隙結(jié)構進行表征,分析了不同燒失率,不同活化溫度和不同煤種對活性焦孔隙結(jié)構的影響。然后,選取具有特定孔結(jié)構的活性焦,在自制的固定床試驗系統(tǒng)上進行脫硫性能測試試驗,分析了孔結(jié)構對活性焦脫硫性能的

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表面化學性質(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,研究了表面化學性質(zhì)對脫硫性能的影響。
　　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的形成和洗脫三個過程,且活性焦表面至少存在A、B兩種SO2的吸附活性位。活性焦的脫硫性能則是由微孔、中孔和大孔共同控制,微孔是吸附反應發(fā)生的主要場所,是影響脫硫性能的關鍵因素,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,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增加,高溫(大于700℃)處理,可以使酸性官