成型活性炭的制备及脱硫的影响因素分析.pdf

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1、第43卷第12期化工技术与开发Vo1．43No．122014年12月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryDec．2014成型潘陛炭的制备及脱硫的影响因素分析刘瑾(陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723000)摘要：以粘咬基活性炭纤维与酚醛树脂分别作为吸附剂和粘接剂制备成型活性炭，通过脱硫实验，考察了炭化温度、活化温度、活化时间和原料配比因素对成型活性炭脱硫能力的影响。结果表明，于700％下炭化60min，然后I~2CO为活化剂，850％下活化60min，制备出了较高吸附陛能的成型活性炭产品。关键词：成型

2、活性炭；脱硫；影响因素中图分类号：TQ424．1文献标识码：A文章编号：1671-9905(2014)12-0009-03炭法脱硫技术是极具前景的烟气脱硫技术，但1．2．2活化传统炭法脱硫技术存在脱硫容量低、脱硫速率慢、炭化完成后，通入活化气体二氧化碳，流量约为再生频繁等缺点，阻碍了其工业推广应用。近年来，180mL·min～，以5℃·min升温至800—850cC，恒各国科技工作者针对炭法脱硫技术存在的问题，在温30～60min。炭化和活化过程连续进行。脱硫剂、脱硫工艺和设备等方面进行了大量的改进1．3脱硫实验¨】，其中成型活性炭具有低压降、高强度、高

3、吸附性实验采用“SO：一O：一N：一H：O(气)”体系，模拟工能等特点。本文通过实验探索了成型活性炭的制业烟气。其中“SO一O：一N”由实验前配气制得，O备工艺及其脱硫性：能的影响因素，取得了较为满意含量为5．8％。HO(气)为通过恒温水槽时带出加的结果，为实现高效率低能耗脱硫提供了材料方面人反应器。实验在空速5000m·ft·。、温度25的研究情况，为成型活性炭烟气脱硫的研究和应用的条件下进行。实验装置及流程如图1所示。提供了依据。放1实验部分空1．1主要仪器与试剂仪器：BS210S电子天平，SRJX一3—9D型超温报警箱式电炉，HWS．_20型恒温水

4、浴箱，M305070型湿式气体流量计。1．so2-o2-N2混合气体钢瓶2．减压阀3．转子流量剂试剂：0．01mol·LNaOH溶液，3％H2O2吸收4．恒温槽5．反应器6．采样瓶7．尾气吸收瓶液，均为AR级。实验用“SO一O：一N：”混合气体由8．湿式气体流量剂SO2、02、N2经配气制得。图1脱硫实验装置图Fig1．Schemmicdiagramofthedesulphurizati0nsystem1．2成型活性炭的制备反应过程如下：混合气体从钢瓶(1)经减压阀(2)1．2．1炭化流出，通过转子流量计(3)后通过恒温水槽(4)，进入以粘胶基活性炭纤维

5、为原料，热固型酚醛树反应器(5)，由活性炭对sO进行吸附后的气体进入脂为粘接剂，按质量比1：1压制成型炭。将成型采样瓶(6)，吸收后的尾气经尾气吸收瓶(7)，然后经炭放入箱式炉中，连续通入99．99％的高纯氮，以过湿式气体流量计(8)，排人大气中。排出空气，并保护原料在高温下不被氧化，N：流量8O～100mL·rain～以5℃·rain。的升温速率加热实验过程如下：打开减压阀，调节转子流量计，使气体速度稳定在实验所需范围之内。气体至600—700℃炭化并恒温30～60min。收稿日期：2014．10．1710化工技术与开发第43卷经增湿后进入反应器由脱硫

6、剂吸附，之后通人装有为80～100mL·min～，CO2通入量为180mL·min一。3％H0：的采样瓶中取样，所取样品用事先标定的实验结果如图3所示。NaOH溶液滴定。实验以“SO：一0一N一H：0(气)”体系中的sO浓度为研究对象，在接反应器进行脱三~硫的前后测出sO浓度，并由此计算反应过程的脱硫量。、．2结果与讨论皇成型活性炭制备的影响因素有炭化温度、活化温度、活化时间以及原料配比等。累积脱硫时间，s2．1炭化温度对脱硫性能的影响图3活化温度与脱硫量的关系采用炭纤维与粘接剂质量比为1：2的成型活Fig3．Relationshipbetweenthe

7、temperatureofactivationandSO2性炭，分别在600oC、650℃、700oC进行炭化，炭化adsorptionValue时间为60rain，活化温度850℃，活化时间为30min。由图3可知，850℃活化的产品比800℃活化N2通入量、为80～100mL·min～，CO通人量为的产品平均脱硫率高。由于二氧化碳和炭的反应180mL·min～。实验结果如图2所示。是吸热反应，因此，在一定范围内高温有利于反应的进行f3】。在高温时，更多的炭被刻蚀，微孔迅速增加，比表面积增大。同时温度升高时，在气体活■器壤化期问被化学吸附在炭材料表面的

8、稳定的氧络合鼍物以CO、CO、H0的形式除去，氧含量减少，从而＼—／影响材料对S