活性炭脱硫的影响因素分析，排放到大气中的二氧化硫使大气环境质量恶化,酸雨的危害加重,控制烟气中的SO_2排放成为我国政府一项迫不及待的任务。利用活性炭吸附烟气中的SO_2不仅投资小、还可以回收烟气中的硫资源,所以活性炭烟气脱硫是控制SO_2污染行之有效的一种方法。 本文研究了活性炭烟气脱硫的控制条件,系统研究了活性炭种类、水蒸气含量、二氧化硫浓度、吸附温度、空塔速度以及活性炭用量对活性炭脱硫的影响。
得出结论:高比表面积的活性炭有较高的烟气脱硫率,脱硫率和比表面积基本成正相关;烟气脱硫率随烟气中水蒸气含量的增加脱硫率先增加后减小,有一个最佳的水蒸气含量值;烟气中二氧化硫进口浓度越大脱硫率越小,高浓度的烟气二氧化硫浓度不利于脱硫率的提高;温度对脱硫率的影响和水蒸气含量因素的影响情况一样,也是有一个最佳脱硫的温度值,较低的温度和较高的温度都不利用脱硫率的提高;空塔速度对脱硫率的影响非常的显著,较高的空塔速度不利于脱硫率的提高;活性炭的用量越大,脱硫率越高,但是会带来的问题是成本要提高。
活性炭进行脱附实验时,发现水蒸气的含量在6%以上,温度在60℃以上时,活性炭表面的SO_2基本上以硫酸的形式存在,而空气中的氧气含量完全可以满足活性炭吸附过程中的需氧量。在脱附实验中,通过三种不同脱附方式的脱附实验发现第二种脱硫方式脱硫率最佳,脱附率达到95.7%,并针对第二章脱硫方式进行了脱附时间、脱附溶液的温度和循环吸附次数对脱附率的影响实验,得出结论:脱附时间在5分钟以上脱附基本上完全,脱附溶液温度在50℃以上脱附基本完全,循环吸附次数越多活性炭的吸附量会逐渐降低,尤其是第二次比第一次的吸附量降低的最多,而此后的吸附量会降低的较少。
二氧化硫在活性炭上的吸附基本可以分为三个阶段。第一阶段为等速阶段,第二阶段为减速阶段,第三阶段也为等速过程,其速率只有第一阶段的6%-10%。第二阶段的减速是活性炭微孔表面上的硫酸的蓄积造成的,硫酸的蓄积造成反应速率下降不是内部扩散阻力的增加所引起的,而是硫酸对活性中心的占据引起的。固定床中发生吸附的有效部分是吸附带,假设吸附带以某一速度运动,通过物料衡算可以建立固定床层吸附操作的模型方程。
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