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水涤脱附条件下活性炭脱硫中吸附反应空间的研究
水涤脱附是活性炭法烟气脱硫工艺中最常见的脱附方式,在吸附环节中,水的存在使活性炭脱除SO2 的机理变得十分复杂. 目前,人们普遍认为吸附性能的高低主要取决于吸附势能场的强弱,但最近的一些研究成果表明,在水涤脱附的条件下,具有较强吸附势能场的微孔型活性炭材料的吸附性能不一定优于中孔型活性炭. 在本文中,对具有不同孔径分布的活性炭的脱硫性能进行了实验研究,在此基础上引入了吸附反应空间的概念用以描述SO2 发生氧化反应的过程,力图从活性炭微观孔结构和孔径分布的角度对SO2 的吸附性能进行研究.
1. 不同孔径分布的活性炭吸附性能的测定实验及结果分析
本文在无水和有水两种情况下,对具有不同孔径分布的4 种活性炭进行了吸附性能的测定实验.
在实验中,各种活性炭的使用量均为1. 5 kg ;SO2 的体积分数为013 %;水蒸气的体积分数为10 % ,温度为80 ℃; 模拟烟气的流速为111 m/ s ; 脱附用的蒸馏水用量为6 000 ml ,脱附时间为3 min. 实验根据穿透时间计算每种活性炭在无水和有水两种情况下对SO2 的吸附量(Γ1 、Γ2) . 无水和有水时被吸附的SO2 质量与吸附剂质量之比定义为相对吸附容量(Φ1 、Φ2) . 表1 中列出每种材料的特性参数,包括外表面积( aw) 、比表面积( as) 和微分孔径分布的峰值( rpeak) . 实验结果见表2.
表1 4 种活性炭的材料特性
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材料特性 |
MHY10 |
MHY30 |
MHY40 |
MHY60 |
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aw/m2/g |
01012 |
01004 |
01003 |
01002 |
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as/m2/g |
920 |
750 |
870 |
730 |
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rpeak/nm |
018～110 |
110～210 |
018～110 |
110～315
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