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

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

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。

炭法烟气脱硫中的脱硫剂研究进展

第６期
炭法烟气脱硫中的脱硫剂研究进展
２ｌ
结构中释放出来，从而使活性炭循环利用。活性炭脱硫的机理大致可以表示为以下几个反应：
表１活性炭脱硫工艺实例￣１４０－］
工艺名称
吸附设备
再生方式
规模／ｍ・－建成年份Ｎｓｈ１
优缺点
５＝（筒５＝）（２））【２）
陶瓷材料的强度较高，且在烧制前具有很强的可塑性，许多学者将其与活性炭相结合，以便得到高强度的吸附剂。林冠烽等［］１将活性炭与陶土采用共混法互相混合，制成炭／陶瓷复合材料作为一种提升活性炭脱硫剂机械强度的方法，但是活化过程中采用氧化气氛，使得活性炭有所损失，吸附性能有所下降。Ｖｌｓｏｉ等Ｌ采用浸渍法在蜂窝陶瓷基ａｅ－ｌｄＳｓ１］体外复合上一层活性炭，制成活性炭陶瓷蜂窝载体，并通过物理活化制得比表面积达１５ｍ。ｇ抗压强４０／，度达１ＭＰ的优质吸附材料。６ａ活性炭的最佳脱硫温度一般为３ —８ ℃，０Ｏ而烟气排放的温度一般为１０２ ℃［，Ｏ —１０１所以在烟气排引放温度下直接采用活性炭进行脱硫，会存在吸附速率慢、反应活性低等问题。要解决该问题，必须增强其吸附能力或催化氧化能力。因此，一般情况下，需要对活性炭进行酸碱改性或负载金属氧化物组分以达到工业化应用的要求。Ｚｕ２在烟气同步脱ｈ等［ｏ硫脱硝中，Ｎｚ０和Ｋ将ａＣ３ＯＨ用来进行活性炭的改性，并得到在质量分数分别为４和２５时，．脱硫吸附效果最佳。Ｗａｇ等［ｎ２玎将１０３０／５～０ｇＩ的Ｍｎ１ＭｇＩＣＣ２ＣＣｚＮＣ２Ｃ２Ｃ２ｏ１、ｕＩｉ１、、、分别负载在活性炭上进行脱硫研究，最后得出ＣＣ。ｏｌ负载的活性炭具有最佳的脱硫效果，并且可以增加大量活性位。

活性炭材料用于烟气脱硫脱氮的研究现状及展望

4# 纤维的脱硫活性要远远的高于活性炭 ! 9 ，。
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活性炭材料表面结构对脱硫的影响
表面含氧官能团的影响
活性炭材料表面结构对脱硫影响很大， GHIJKI?H ! B* # 等人用浓 -)%+ 将活性炭氧化后，活性炭对 $%" 的吸附能力、 $%" 氧化为 $%+ 的能力及 -" $%& 的脱附能力均有显著提高。李开喜等人 ! B= # 也进行了类似的实验，发现 -)%+ 氧化后的活性炭对 $%" 的吸附能力下降，但当高温热处理后却可显著提高活性炭的吸附能力。关于含氧官能团对活性炭纤维脱硫活性的影响，一般均认为含氧官能团对脱硫不利，因为它阻碍 $%" 在活性炭纤维上的吸附 ! B3 # 。1JLMHN> 等人 ! "’ # 认为某些含氧官能团可能通过氧化促进吸附 $%" ，但在随后的研究中又认为，表面几乎不含任何氧原子的活性炭纤维具有最高的脱硫活性 ! "B # 。 !% " 表面含氮官能团的影响可以说，表面含氮官能团对活性炭和活性炭纤维脱硫有显著的影响， OJ@M: ! "" # 及 $(JMP 等人
! *( ’ 以山楂核炭、山桃核炭、椰壳炭和煤质炭 D 种均认为活性炭纤维上较国产活性炭作载体制得 4>. E ;4 系列催化剂，进行在 *%# F 以上未检测到 6" .，产物 6. 还原的研究，且二者摩尔比为 $I $，说明此时 6. 仅为 6" 和 4." ，转化为 6" 的选择性为 $##J ；由于有 4." 生成，表明活性炭作为还原剂参加了反应。通过对比实验发现， D 种活性炭对 6. 的吸附量 + %#F , 和还原转化率远低于其负载铜盐后相应的 4>. E ;4 催化剂。 D%# F 时 4>. E ;4 催化剂对 6. 的还原转化率分别为：山楂核炭 KLM %J ，山桃核炭 $##J ，煤质炭椰壳炭 %%M $J 。 &$M LJ ，文献 ! *L ’ 系统研究了活性炭负载 AB、 45、 61、 4> 及 / 元素对 6. ! 的催化还原反应，并考察了 ." 对其催化性能的影响。研究发现在无氧的惰性气氛中，在 6. E ;4 还原反应中，催化剂参与了氧化还原反应，其催化效能由两个因素决定：+ $ , 金属被 6. + " , 金属氧化物被 ;4 还原的难易。因氧化的趋势；而，催化活性与反应温度有关。低于 D## F ， /、 45、 61 氧化物易使化学吸附的 6. 解离而呈现高活性；高于 D## F ， 45、 4> 的氧化物易被 4 还原而更有效。但是，通常尾气中含有大量的氧气会改变金属的氧化状态，从而影响其催化性能。鉴于 4>. E ;4、 AB" .* E ;4 等催化剂在 6. 还原反应中活性不高，文献 ! *K ’ 研究了贵金属 ?N E ;4 催化剂在处理 6. 反应中的催化行为，发现 ?N 的引入可大大提高催化活性 + %%# / , 且活性与 ?N 含量呈正相关。不同载体对催化活性影响很大，无还原物质时，活性炭作为还原剂参与反应，其本身性质十分重要；体系中加入还原物质 4. 时，活性炭作载体，由此开辟了 ?N 的分散状况对催化活性有重要影响。贵金属 E 活性炭催化还原 6. 的研究领域，文献 ! D# ’ 系统研究了煤中矿物质对 6. 半焦还原反应的影响，结果表明，4. 和 ." 对反应有显著的促进作用。文献 ! D$ ’ 考察了两种商用沥青基活性炭纤维经硫酸活化处理后，以 69* 为还原剂对烟道气中 6. 的选择性催化还原性能。据报道，具有较高强度的活性炭具有大的比表面积、良好的孔结构、丰活性焦已被日本和德国成功地用于移动床同时脱除 6. ! 和 -. ! 的工业实践中，我国这方面的研究已经起步，有望实现 ;4 的工业化应用。用 ;4A + 包括用 ;4A 做载体 , 来处理含 6. ! 的废气已经取得了较好的效果 !D"，D* ’ 。以 ;4A 为载体的催化剂是一个很广阔的领域，它具有高比表面积和外表面积，又不存在其它的杂质，是一种理想的催化剂

活性炭基脱硫剂吸附脱除汽油中含硫化合物的研究

实验使用ＦＣ汽油，总硫含量为９０×１一。Ｃ其５０汽油中含硫化合物的分析结果列于表２。可以看出，汽油中的含硫化合物主要为碳二噻吩（：Ｔ、ｃ一）碳三嚷吩（Ｔ、四噻吩（Ｔ、ｃ一）碳ｃ一）甲基噻吩（Ｔ、Ｍ）噻吩（）Ｔ以及苯并噻吩（Ｔ类化合物。以ＷＫ一Ｄ微Ｂ）２库仑综合分析仪测定汽油中总硫含量，汽化段、烧燃段、稳定段温度分别为７０、００ ℃ ８ ℃和７０，Ｏ００℃ Ｎ和：的流量分别为２０ｍ／ｉ０ｌｍｎ和１０ｍ／ｎ５ｌｍｉ。用ＧＣ— ＦＤ分析ＦＥ汽油中含硫化合物种类。色谱柱为ＨＰＥＰ５ＭＳ（０．５ｍ ×０２ｍ），化室温度３ｍｘ０２ｍ．５汽
２ｒｏ３一乙基噻吩
２５一二甲基噻吩，Ｃ硫醇６２４一＝甲基噻吩，Ｃ硫醚２３一二甲基噻吩，３４一二甲基噻吩，２一丙基噻吩３一丙基噻吩２一甲基一５一乙基噻吩
法，用比表面积为５０～２０ｍ／孑径为ｌ采Ｏ００ｇ，Ｌ０～
山东省青岛市科技计划自然基金资助课题（５— 一Ｃ一６。０２Ｊ５）
维普资讯
第３卷第６５期
活性炭基脱硫荆吸附脱除汽油中含硫化合物的研究
维普资讯
石油与天然气化工
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＮＧＬ＆ＧＡＳＲＩＯＦＯＩ
活性炭基脱硫剂吸附脱除汽油中含硫化合物的研究

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

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。

煤质活性炭脱硫性能研究

炭脱硫效果随烟气流量的增大而变差；② 温度在４０～１２０ｃＣ之间，活性炭脱硫效果随温度的升高
而先增大后减小；③ 在有水分存在的情况下，活性炭含有的水分越多，则脱硫效果越好。
关键词：活性炭；烟气；脱硫
Ｘｉａｎ７１００３２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｆｏＧｅｏｌｏｙｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＸｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，Ｘｇｉａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｄｒｙｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃｏｕｌｄｈａｖｅｌｏｗｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｄｕｉｒｎｇｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｓｓ，ｎｏｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｆｌｕｅｇａｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｆｔｅｒｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｅａｓｙｓｕｌｆｕｒｒｅｃｏｖｅｙａｒｎｄｏｔｈｅｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｉｓｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｌｉｍｉｎａｙｒｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｌｕｅｆｇａｓｌｏｆｗ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｍｏｉｓｔｕｒｅｉｎｔｈｅｌｕｅｆ

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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
.
图2　活性炭T 103(2a ),RS2(2b )的微观形貌图。