活性炭纤维脱硫性能研究

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活性炭纤维的改性研究和在烟气脱硫中的应用

化学活化改性主要是利用化学物质使ＡＣＦ进
步碳化和活化，而创造出更加丰富的微孔。常从用的活化剂有碱金属、碱土金属的氢氧化物、机盐无
一
类以及一些酸类。
经（＋９盐酸预处理３ｒｉＡＦ吸附量１）０ｎ的Ｃ碘ａ
了活性炭纤维的发展方向。
关键词：活性炭纤维改性烟气脱硫
’
活性炭纤维（Ｃ）２世纪６一７年代，ＡＦ是ＯＯＯ在碳纤维工业基础上发展起来的新一代多孔吸附材料。其在宏观形态和微观结构上都与传统活性炭有
第１期
活性炭纤维的改性研究和在烟气脱硫中的应用
２１
一
－４
生产与应用
七ｔｔｔ ’ 、凸７● ，
活性炭纤维的改性研究和在烟气脱硫中的应用
李艳松李江荣孙明超尹华强郭家秀楚英豪・・・。吸附工业废水中的ＦＳＮ一，Ｃ当活性炭纤维对ＳＮ一的开路吸附接近平Ｃ衡时，活性炭纤维电极进行＋０Ｉ极化，液对．ｍＡ溶中ＳＮ浓度迅速下降；后改变极化方向进行一Ｃ一随０Ｉ．ｍＡ极化，溶液中ＳＮＣ一浓度增加。改变正负极化的顺序，同样是负极化脱附使浓度升高，正极化加强吸附，浓度降低［。使８］
隙结构和表面化学结构来提高ＡＦ的吸附性能和Ｃ氧化性能。

活性炭纤维脱除有色冶炼烟气中SO2的性能

第１期
活性炭纤维脱除有色冶炼烟气中Ｓ０２的性能
４９
活性炭纤维脱除有色冶炼烟气中ＳＯ２的性能＊
范武波刘勇军・。王维竹郭家秀・李建军・。尹华强・（１．四川大学建筑与环境学院，四川成都，６１００６５；２．国家烟气脱硫工程技术研究中心，四川成都，６１００６５）
优于活性炭］。
灰石一石膏法等烟气脱硫技术脱除二氧化硫污染［。］。
但对于ＳＯ２浓度范围在０。１９，６～３％的烟气目前还没有特别有效的处理技术。此外，我国的硫资源相对比较贫乏，治理Ｓ０２的同时对硫资源进行回收利用已成为一种必然的趋势［４］。
我国Ｓｏ２污染严重，每年向大气中排放２０００万吨以上Ｓｏ２＿１］。有色金属冶炼工业是ＳＯ２排放的主要来源之一。由于有色金属矿源、金属和杂质含量、
大、副产物石膏产量大、利用价值不高等问题［６］。
炭法烟气脱硫技术采用柱状活性炭（ＧＡＣ）或
活性炭纤维为江苏南通生产的粘胶基活性炭纤维毡。
１．２实验方法１．２．１孔隙结构袁征
达缓冲瓶，在增湿瓶加入饱和水蒸气（其含量通过增湿温度控制），然后通过ＡＣＦ的反床层，床层温度由管式电炉控制。反应器出口气体经过冷凝瓶后通入
冶炼烟气特性各异，烟气中Ｓｏ２浓度分布范围较广
（Ｏ．Ｏ５－２６．Ｏ）［引。对于ＳＯ２浓度大于３的有色冶炼烟气可以采用二转二吸等工艺生产硫酸，对于Ｓｏ２浓度小于０．１的有色冶炼烟气可以采用石

活性炭脱硫系统性能测试小结 (2)

活性炭脱硫系统性能测试小结2015年6月9日～6月13日，发包方公司工程技术部、总承包方中化建及使用方冶炼厂共同对活性炭脱硫系统进行了为期五天的性能测试，对脱硫效率、床层进口压力、床层阻力降、再生稀酸质量及生产负荷（即通气量）进行了测试、估算及小结，并对相关情况进行了分析、说明。

一、测试数据：经三方参与、确认：8米脱硫塔在达60%设计负荷（即通气量约7.5×104m3/h）生产情况下，脱硫效率平均在89%以上、出口烟气SO2平均＜145mg/m3、进口压力2.76KPa、床层压力降2.27KPa；9米脱硫塔在达45%设计负荷（即通气量约9.4×104m3/h）生产情况下，脱硫效率平均在45%左右、出口烟气SO2平均＜1195mg/m3、进口压力2.76KPa、床层压力降 1.38KPa；吸附再生产生的副产品稀硫酸质量（第一次5#池样品浓度11.44%、含Fe=0.047%；第二次5#池样品浓度2.1%、灰分＜0.02%、含Fe＜0.005%、含As＜0.0001%、含Pb＜0.005%、含Hg＜0.001%、透明度100mm、色度不低于标准）。

（注：生产负荷根据总承包方要求而定：进口压力≯3.0Pa）二、测试数据分析：对照2013年签署的《建设工程施工合同》附件三《技术协议》中相关性能指标值，经三方确认：8米脱硫塔脱硫效率平均89%以上、出口烟气SO2＜145mg/m3满足脱硫塔出口SO2＜200mg/m3的协议要求，床层压力降2.27KPa满足脱硫系统压力降＜3.0KPa的协议要求，故在低负荷生产条件下8米脱硫塔性能基本达标；9米脱硫塔脱硫效率平均45%左右、出口烟气SO2＜1195mg/m3不满足脱硫塔出口SO2＜200mg/m3的协议要求，床层压力降1.38KPa满足脱硫系统压力降＜3.0KPa的协议要求，故在低负荷生产条件且系统本身缺少装填活性炭80m3情况下9米脱硫塔性能不达标，如若9米脱硫塔补充增加活性炭80m3后，按活性炭脱硫率60mg/g估算效率可提高至66%、出口烟气SO2＜741mg/m3，执行协议要求仍不达标；按照GB/T543-2014《工业硫酸》标准，副产品稀硫酸第一次结果浓度11.48%不满足浓度≥15%的要求、含Fe=0.047%不满足含Fe＜0.005%，复检第二次结果浓度2.1%不满足浓度≥15%的要求、灰分、含Fe、As、Pb、Hg、透明度、色度等指标均满足技术协议中所述符合《工业硫酸》标准的要求，不排除存在刻意稀释的可能。

脱硫脱硝用活性炭研究进展

脱硫脱硝用活性炭研究进展
谢新苹，蒋剑，康，辛成孙卢
（中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；家林业局林产化学工程国
重点开放性实验室；苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏南京２０４）江１０２摘
性炭具有很强的吸附性，同时既可作载体制得高分散的催化剂，又可作还原剂参与反应，降低反应温
收稿日期：０ｌ８—２２１ —Ｏ５
基金项目：十一五” “ 国家科技支撑计划资助（０９ＡＢＢ３）国家林业局林业公益性行业专项（００４５）２０ＢＤ１０；２１００１作者简介：谢新苹（９７一）女，１８，山东滨州人，硕士生，主要从事活性炭制备与应用方面的研究；ｍａｌｘｅｉｐｎ－０＠１３ｃｍＥ－ｌ：ｉｘｎｉｇ００６．ｏ｝通讯作者：蒋剑春（９５，，１５一）男研究员，士，博博士生导师，主要从事生物质能源和炭材料的研究开发工作；－ａ：ｉｅｅｙＥｍｉｂ — ｒ＠ｌｏｎｇ
才能进行化学吸附，物理吸附量的减少会导致反应介质减少，从而限制化学反应速率。张鹏宇［２研０
究发现，ｓ和Ｎ同时存在时，Ｏ和Ｎ当ＯＯＳＯ相互竞争吸附位。根据吸附理论，ＯＳ的分子直径、沸
点、偶极矩等都大于ＮＯ的，Ｏ要优先吸附，ｓ：影响了ＮＯ向Ｎ：Ｏ的转变，并且在吸附的ｓＯ和形成的

活性炭纤维联合脱硫脱硝的机理分析

活性炭纤维联合脱硫脱硝的机理分析发表时间：2020-11-27T06:56:03.410Z 来源：《防护工程》2020年23期作者：程丽英王龙[导读] 纤维状活性炭在N2中，吸附SO2和NO是因为纤维状活性炭表面的有氧成分，使官能团发生氧化。

陕西龙门钢铁有限责任公司陕西韩城 715405摘要：活性炭纤维(ACF)作为一种新型炭质吸附催化材料，具有较大的比表面积，较快的吸附速率和优越的脱附再生性能。

由于ACF具有脱硫脱氮联合的特点，且在脱氮过程中不产生二次污染，大大降低了生产成本，因此在脱硫脱氮联合应用中受到了广泛关注。

关键词：活性炭纤维(ACF)；脱硫脱硝；傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)；程序升温脱附试验(TPD)；纤维状活性炭是一种高效活性吸附材料和环保工程材料，其性能远优于活性炭。

为研究纤维状活性炭的机理，对粘胶基活性炭纤维表面吸附空气中的SO2和NO进行了实验研究，并与傅里叶变换红外光谱分析相联系，采用程序升温脱附实验进行观察，研究了纤维状活性炭表面决定其性质的官能团的变化和吸附能力。

研究发现，亚硝基基团向SO2提供了吸附位置；纤维状活性炭在N2中，吸附SO2和NO是因为纤维状活性炭表面的有氧成分，使官能团发生氧化。

一、NOx的来源及危害氮氧化物是我国大气污染中最主要的物质。

其主要来源于燃煤电站排放烟气，汽车尾气及冶金工业中燃烧排放烟气。

氮氧化物（简称为NOx）对生态环境具有很大的破坏作用。

其能够引起酸雨并引发水体的富营养化；NOx在阳光照射条件下可以产生光化学烟雾；同时NOx对人体呼吸道会产生刺激作用，引起呼吸系统疾病。

空气中的氮氧化物最主要的来源是燃煤电厂排放的烟气。

我国燃煤电站氮氧化物的排放总量逐年增加，且增长速率不断加大。

燃煤电站燃烧产生的烟气中氮氧化物约95%左右为NO，余下的为NO2，可见NO2在烟气中的比重较少，燃煤电站氮氧化物的排放控制主要集中在NO的脱除。

二、活性炭纤维与活性炭的特点与区别1.物理孔结构区别。

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一、活性炭联合脱硫脱硝技术的原理活性炭联合脱硫脱硝技术是一种通过在燃煤锅炉烟气中喷入活性炭并将矿物吸附剂与之混合，以达到同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的技术。

该技术主要包括两个部分，一是活性炭脱硫技术，二是活性炭脱硝技术。

在活性炭脱硫技术中，烟气中的二氧化硫在与喷入的活性炭接触后，通过化学吸附和物理吸附等机制吸附到活性炭上，从而实现了对二氧化硫的去除。

而在活性炭脱硝技术中，喷入的活性炭与氨气在燃煤锅炉的烟气中发生氨基化反应，生成亚硝酸盐或亚硝酸，再通过亚硝化反应将NOx还原成N2。

二、活性炭联合脱硫脱硝技术的优势与传统的脱硫脱硝技术相比，活性炭联合脱硫脱硝技术具有一系列明显的优势。

活性炭联合脱硫脱硝技术具有高效率的特点。

在活性炭的作用下，烟气中的二氧化硫和氮氧化物可以被有效地吸附和还原，使脱硫脱硝效率得到大幅度提高。

该技术具有良好的适应性。

活性炭联合脱硫脱硝技术能够适用于不同种类的燃煤锅炉，且对烟气中的杂质和湿度变化的适应能力强。

活性炭联合脱硫脱硝技术具有较低的成本。

相比传统的脱硫脱硝技术，该技术需要的设备和投入都相对较少，且运行成本也较低。

活性炭联合脱硫脱硝技术对环境的影响较小。

该技术在去除大气污染物的产生的废渣也相对较少，对环境影响较小。

三、活性炭联合脱硫脱硝技术的应用活性炭联合脱硫脱硝技术已经被广泛应用于我国的电力、冶金、化工、石化等行业。

以电力行业为例，由于燃煤锅炉是主要的大气污染源，因此脱硫脱硝技术在电力行业中有着广泛的应用前景。

在大型火电厂中，通过引入活性炭联合脱硫脱硝技术，可以有效地降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放浓度，实现了大气污染物的减排。

该技术也为火电厂的清洁生产提供了有力的技术支持。

活性炭联合脱硫脱硝技术还可以应用于一些特殊行业，如冶金、化工等。

在这些行业中，由于生产过程产生的废气中含有较高浓度的二氧化硫和氮氧化物，因此引入该技术可以有效地减少废气对环境的影响，保障生产过程的环境安全。

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。

活性炭脱硫性能分析

改进，之它的催化能力、加选择性、载性能和还原负
性能、以及独特的孑隙结构和表面化学特性，格Ｌ价便宜、源广泛，定了活性炭作为一种脱硫剂具来决有非常好的先天条件。我国的活性炭工业发展迅速，均年增长率超平
要在活性炭孑隙的内表面上进行。由于表面自由能Ｌ
活性炭可再生循环使用２～０次。０３再生活性炭的方法主要是［ ① 用加热的氮气３１：
通入活性炭吸附器，活性炭吸附器再生出来的硫从
在１０１０２～５ ℃变为液态硫放出，气再循环使用。氮 ②
【圆圄圈硼
Ｐ｛｛ Ⅲ ｍｍ Ⅷ∞ 山西煤炭ＳＡＮＨＸＩＣＯＡＬ
第３卷第４０期
文章编号：６２５５（０００ — ０８０１７ — ００２１）４０７ — ３
活性炭脱硫性能分析
工平王翠萍
（山西煤炭职业技术学院煤化工系，山西太原００３）３０８
摘要：绍了活性炭脱硫剂脱硫和再生的基本原理，析了活性炭脱除无机硫、机硫的效果，证了活性炭介分有验再生的最佳温度，活性炭新技术研究做提供参考。为
关键词：性炭；硫效果；生温度活脱再
用过热蒸汽通人活性炭吸附器，再生出来的硫经把
的存在，性炭对工业气体中的水分子具有一定的活

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 ，。
!
!% $
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

活性碳纤维用于汽油脱硫醇的研究Ⅲ.催化剂和浸渍条件的影响

表面积大、吸附容量大、吸附与脱附速度快、不易粉化、易再生，容以及可９Ｔ成毡、、等优点… 。Ｄ布纸
中山大学曾研究了活性碳纤维负载催化剂后，对催化裂化汽油中硫醇的吸附与脱除性能。结果表明，活性碳纤维对汽油中的硫醇具有优异的吸附
Ⅲ．催化剂和浸渍条件的影响
徐志达，曾汉民冯仰桥陈，，冰
（．中山Байду номын сангаас学聚台物复台材料及功能材料教育部重点实验室，１广州５０７１２５２中国石油化工股份有限公司广卅１分公司技术开发中心）
摘要研究了含有催化剂的碱性溶液浸渍于活性碳纤维载体，及其浸渍条件对吸附脱除催化
裂化汽油中硫醇的影响。结果表明，用含有磺酸基、易溶于水的催化剂Ａ，较当催化剂在碱液中的
含量Ｉｔ／、（ｇｇ碱质量分数１％浸渍的活性碳纤维的脱硫醇教果较好。Ｄ，０
关键词：活性碳纤维吸附过程硫醇汽油料脱臭
１前
言
空速通人催化裂化汽油，同时通人２Ｌｍｎ的并０ｍ／ｉ
收稿日期：＿；２ ∞ｌ四修改稿收到日：．Ｂ０期２０．。 ∞１２作者简彳：ｒ徐志选（６一）男．士；１５．博９中国石油化工股份有限
公司广州分公司技术开发中心副总工程师；山太学聚台物中
化剂Ｂ，可能与其分子结构有关。化剂Ａ好这催
２Ｉ动态吸附．

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

探究热处理改性的活性炭纤维的脱硫活性

探究热处理改性的活性炭纤维的脱硫活性SO2的排放会对大气环境造成严重污染，在可持续发展理念下，环保领域高度重视降低燃煤烟气中SO2的排放量。

本文主要通过实验来探讨热处理改性的活性碳纤维的脱硫活性，旨在明确表面含氧官能团种类与脱硫活性关系、CO释出量与ACF脱硫活性关系，从而促进活性碳纤维应用优势的发挥，来改善烟气脱硫成效，仅供相关人员参考。

标签：热处理改性;活性碳纤维;脱硫活性1 实验部分1.1 样品制备及改性在本次实验中，所选用的原料主要是乙烯渣油沥青炭纤维ETO，在不同的温度条件下，以水蒸气进行协调活化处理，不同温度下所开展活化的时间的有所不同，通过此种方式可制出ACF样品，实验操作的顺利进行还需要准备好粘胶基ACF样品。

以ACF样品为对象，在高纯N2保护下，保持持续升温速率加热室温，加热后室温不可低于600℃，不可高于1200℃，其中升温速率一般为10℃/h，加热后保持恒温状态，1h后令其自然冷却，从而为ACF样品的热处理改性操作创造有利条件。

热处理改性样品的获得，以HT为主要标志，比如1200℃条件下ETP-1热处理后所获得的样品可通过ETP-1（HTP1200）来表示。

样品氧化热处理改性的实现主要在空气环境下开展，在标准温度条件下进行氧化处理，受到N2保护，以标准速率持续升高至标准温度，保持1h恒溫状态，之后对所获得的氧化热处理改性样品进行准确标准，以元素、比表面积和孔结构作为主要分析元素，确定其相关参数，对ACF样品开展具体分析。

1.2 SO2连续脱除该操作的开展以固定床反应器为主要环境，固定床反应器的内径为8mm，其中ACF质量不可低于0.05g，不可超出0.25g，令装填高度自A25mm以内，但不可低于5mm，对烟气中SO2、O2及H2O的密度进行模拟，以火焰光度检测器对进出口气体中所含的SO2进行检测，实际检测过程中以30℃为最佳反应温度，气体流速控制在100ml/min。

1.3 样品表征在本次实验中，选用产自美国的ASAP2000型吸附仪来对样品进行测定，明确其比表面积与孔结构，在液氮温度下通过N2来实现有效吸附。

活性炭用于烟气脱硫技术研究

过程无二次污染产生且可进一步回收硫资源，过的活性炭也可再生并循环利用。该技术的研究应用符合我国国用情的发展，有一定的现实意义。阐述了活性炭用于烟气脱硫方面的机理及研究现状，总结了存在的问题以及具并
２１０２年１月０
电力科
技与环保
第２８卷第５期
活性炭用于烟气脱硫技术研究
Ａｃｉａｅａｂｎｆｒｐｏｒｓｎｆｅｇｓｄｓｌｒｚｔｏｅｈｏｏｙｔｔｄｃｒｏｏｒｇｅｓｉｕａｅｕｆｉａｉｎｔｃｎｌｇｖｌｕ
ｔｅｉｕｔｄｕｔｎｓｒｎｔ．ｃｅｅａｉｇｔｅｅｉｎｔｎｏａｋａｄｐｏｕｔｎｃｐｃｙａｔｅｙｐｏｔｇｈｄｓｒａｊｓｍｅｔｔｇｈａｃｌｒｔｌａｉｆｃｗｒｒｄｃｉａａｉ，ｃｉｌｒｍｏｉｎｙｅｎｈｍｉｏｂｏｔｖｎ
环境，国政府对Ｓ我０，排放总量的控制主要采取加大产业调整力度，快淘汰落后产能，极推进先进的Ｓ加积Ｏ：治理
工艺。其中活性炭法脱硫技术被认为是极具开发前景的烟气脱硫技术，技术的采用材料活性炭来源广泛，艺该工
最新研究应用的实例。

活性碳纤维(ACF)用于烟气脱硫的研究进展

处理，针对二氧化硫污染低浓度，围广的特点，家出台的而范国
ＡＦ的强度较低。Ｃ
目前活性碳纤维主要应用在汽车尾气的处理、纺织、品，食医药工业中对剩余产物的回收及利用。以及利用其便携性在航天事业中应用于对空气及水的净化，以及放射性物质的吸收。
【文章编号】１０ —６３００７３ — ２０３２７（１） — １０２０
烟气中的二氧化硫对人体，对动植物都有较大的危害，著名的“ 八大公害事件” 之一的伦敦烟雾事件就是由二氧化硫形成的酸雾引起的，二氧化硫的控制越来越引起国家和企业的关注。目前使用比较流行的ＦＤ湿法烟气脱硫主要针对含二氧Ｇ化硫浓度为１。１％之％的烟气，其效率高达９％以上，５但缺点在于其后续产物较多，反应耗能较多。而作为于法脱硫的主要技术ＣＢ说，Ｆｔ味其效率一般不如湿法高，而其后续产品同样难以处理。高于１％的烟气主要采用钒催化剂接触制取硫酸的方法
１碳纤维的分类及应用范围．２
作为既活性炭，颗粒状活性炭后的第三代活性炭产品，活
性碳纤维有着无可比拟的优点主要体现在以下方面：，
（１）附范围大：究表明，吸附剂孔径约为被吸附分吸研当
活性碳纤维按照制备时的前驱体不同可以分为再生纤维
２活性碳纤维的结构特点及优点
２１活性碳纤维的结构特点阁．
ＡＣＦ是由Ｃ（Ｆ碳纤维）活化而成，在原丝的碳化过程中，非

活性炭在深度脱硫领域的应用研究

活性炭在深度脱硫领域的应用研究深度脱硫是一项重要的环保技术，它可以有效地减少燃煤电厂排放的二氧化硫数量，从而保护环境和人类健康。

在深度脱硫技术中，活性炭起着重要的作用。

本文将介绍活性炭在深度脱硫领域的应用研究。

一、活性炭的性质和制备方法活性炭是一种多孔性固体材料，具有高表面积、高孔容和高吸附能力等特点。

它的制备方法多种多样，包括物理法、化学法和物理化学法等。

其中，物理法制备的活性炭通常具有孔径分布均匀、孔径大小可控和孔壁结构稳定等特点；而化学法制备的活性炭则具有活性高和吸附能力大等特点。

此外，物理化学法制备的活性炭则兼具这两种方法的优点，是一种常用的制备方法。

二、活性炭在深度脱硫中的作用活性炭在深度脱硫中的作用主要是通过吸附和化学反应两种机制来减少二氧化硫排放。

首先，活性炭的高孔容和高表面积使得它可以有效地吸附气体中的二氧化硫分子。

其次，活性炭还可以通过化学反应将吸附的二氧化硫转化为硫酸盐或硫单酸盐，从而达到深度脱硫的目的。

三、活性炭的应用研究1. 活性炭的种类对深度脱硫的影响不同类型的活性炭对深度脱硫的效果有所不同。

研究表明，孔径分布均匀的纤维素基活性炭对深度脱硫效果较好，其脱硫率可以达到99%以上。

此外，金属离子和吸附质类型等因素也会对活性炭的深度脱硫效果产生影响。

2. 活性炭在流化床脱硫中的应用流化床脱硫是一种常用的深度脱硫技术，活性炭在这种脱硫方式中也有广泛的应用。

研究表明，将活性炭注入到气流中，能够有效地提高深度脱硫的效率。

同时，采用多级或复合活性炭床也可以提高深度脱硫的效率。

3. 活性炭的再生活性炭在吸附二氧化硫后需要进行再生，以保证其反复利用。

目前，常用的活性炭再生方法有热解法、气相再生法和液相再生法等。

其中，热解法是一种经济实用的再生方法，可以有效地去除吸附在孔隙中的污染物。

4. 活性炭的再生对二氧化硫吸附性能的影响活性炭的再生状态对其吸附性能有一定的影响。

研究表明，在热解再生过程中，温度高于450℃时，活性炭的孔径会变大，因此二氧化硫的吸附量也会随之增加。

活性炭吸附脱硫废水处理技术研究

活性炭吸附脱硫废水处理技术研究近年来，由于各种工业活动和人类生活的活动，废水问题越来越突出。

废水中含有各种有害的物质，比如重金属、有机物和硫等。

其中，硫在废水中的含量尤为高。

硫排放不仅对环境造成污染，而且对人类健康产生不利影响。

为了解决这个问题，科学家们研发出了多种废水处理技术，其中活性炭吸附技术被广泛应用。

一、活性炭吸附技术的原理活性炭是一种高度孔隙化的物质，对气体和液体中的分子有极强的吸附作用。

活性炭吸附脱硫废水处理技术是利用活性炭的吸附作用，使含硫废水中的硫化物分子附着在活性炭颗粒表面形成一个附着层，从而达到去除硫化物的目的。

在实际操作中，能够选择优质的活性炭，使用优秀的吸附设备进行处理，并通过科学的管理维护设施，提高处理效率和废水质量。

二、活性炭吸附技术的优势与传统的硫化物去除技术相比，活性炭吸附脱硫技术具有显著的优势。

首先，活性炭具有广泛的适用性。

它可以适用于各种类型的硫化物污染物。

其次，活性炭吸附成本低，是一种经济实惠的废水处理技术。

此外，由于活性炭可以重复利用，所以活性炭吸附技术对环境也有良好的保护效果。

三、活性炭吸附技术的应用活性炭吸附脱硫技术广泛应用于石油、化工、冶金、食品等行业。

以石油行业为例，利用活性炭吸附技术可以有效地处理含硫废水，达到国家排放标准。

此外，活性炭吸附技术在净化饮用水和废气处理中也有很好的应用效果。

四、活性炭吸附技术的发展趋势活性炭吸附技术已经被广泛应用，但是随着环保要求的提高，这种技术也需要不断发展和创新。

未来，活性炭颗粒的微观孔隙结构将会得到更多的研究和开发，以更好的适用于各种应用场景。

另外，活性炭的再生技术也将成为热点，未来有望实现高效的活性炭资源利用。

总之，活性炭吸附脱硫废水处理技术是一种经济实用的环保技术。

通过选择优质的活性炭，使用科学的吸附设备和管理维护设施，可以达到高效、经济地处理废水的目的。

未来，随着科学技术的不断进步，活性炭吸附技术将会在各种废水处理行业中发挥更加重要的作用。

活性炭纤维复合材料的脱硫性能

（西南科技大学环境与资源学院，四川绵阳６２１０１０）
摘要：本实验以粘胶基活性炭纤维和酚醛树脂复合，制备出了一种可用于烟气脱硫的活性炭纤维复合材料（ＡＣＦＭ），考
察了制备工艺条件对脱硫性能和比表面积的影响，测试其在填充床的压降。结果表明：粘结剂用量、炭化及活化条件对
样品的脱硫性能和比表面积有较大的影响；与其他活性炭材料相比ＡＣＦＭ压降相对较低，只有活性炭纤维的１／２０。
关键词：活性炭纤维复合材料；脱硫性能；比表面积；压降
中图分类号：ＴＢ３２３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－３６４４（２００７）０６－００１９－０４
维普资讯
第２６卷第６期２００７年１２月
· 试验研究 ·
四川环境
ＳＩＣＨＵＡＮＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ
Ｖｏ１．２６，Ｎｏ．６Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２ｏｏ７
活性炭纤维复合材料的脱硫性能
黄利华
ＤｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡｃｔｉｖａｔｅｄＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＭｏｎｏｌｉｔｈＨＵＡＮＧＬｉ．ｈｕａ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＆Ｒｅｓｏｕｒｃｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｎｉｔｙｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ６２１０１０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈ，ＡＣＦＭｔｈａｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｆｌｕｅｇａｓｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｏｍｂBiblioteka ｎｉｎｇｒａｙｏｎ．ｂａｓｅｄ

等离子体改性活性炭纤维脱硫脱氮研究

等离子体改性活性炭纤维脱硫脱氮研究目前我国电力结构中燃煤发电仍然是最主要的组成部分,因此在将来相当长的时间内燃煤发电仍然会广泛存在,而燃煤排放的SO2和NOx等会造成严重的环境污染。

当前广泛使用的烟气脱硫脱硝工艺为湿法石灰/石灰石法以及选择性催化还原法(SCR法),但存在一些不足,如只能处理单一污染物,湿法工艺较为复杂,占地面积和投资较大；SCR投资和运行费用较大,对进口烟气成分要求较高,催化剂易中毒和失效等问题。

相比湿法技术,干法同时脱硫脱硝技术具有脱除效率高、投资少、布置方便以及无二次污染物产生等特点。

随着新一代炭质催化吸附材料——活性炭纤维(ACF)的出现,使得该技术具有更广阔的利用空间,因为ACF在吸附以及脱附再生性能上比传统的活性炭(颗粒活性炭以及粉末活性炭)都有显著的提升。

活性炭纤维直接作为催化剂催化SO2和NO的研究较少,而且活性炭纤维催化脱硫脱硝本质上是一系列复杂的吸附、催化氧化过程,其吸附、催化性能与外表面积和表面化学特性密切相关。

与活性炭相比,活性炭纤维比表面积提升较大,但在表面化学特性方面改善并不明显,因此为了使得活性炭纤维更加适合于烟气脱硫脱硝,须改善其表面化学特性,增加有利于催化氧化SO2和NO的官能团种类和含量。

传统活性炭纤维改性方法主要为化学法和热处理法,但其增强效果有限,而且处理成本较高,并且热处理还会影响活性炭纤维微观结构并导致碳的损失。

低温等离子体表面处理技术是近年来发展迅速的新的材料表面改性技术。

与传统方法相比,低温等离子体材料表面改性具有处理工艺简单、操作方便、处理成本低、作用时间短(几秒到几分钟)、效率高以及改性只发生在表面层(几个10-10m到μm级)而不影响基体固有性能的特点。

本文利用活性炭纤维直接作为催化剂催化SO2和NO,研究利用等离子体技术对活性炭纤维进行改性的方式与条件,增加氧化性官能团及碱性官能团种类及相对含量,强化其吸附和氧化SO2和NOx性能。

活性炭纤维治理大气污染的性能及机理研究

活性炭纤维治理大气污染的性能及机理研究摘要：随着我国工业化进程不断提高，可持续发展理念被广泛关注，尤其是针对工业废气排放方面的技术成为了很多科研单位研究的对象。

治理大气污染最为优良的材料为活性炭纤维，它对二氧化硫和含有硝酸根离子的气体有着很强的吸附力，本文通过对活性炭纤维的使用性能和机理进行分析，望广大同行给予指导。

关键词：脱附活性炭纤维反应工业化的发展造成了剧烈的能源消耗，同时对大气的污染也十分严重，近些年来可持续发展理念的提出使针对大气污染的治理倍受关注。

我国工业排放的废气主要以二氧化氮、二氧化硫、硝酸根离子气体为主，这些气体排放到大气中或会形成酸雨、硫化雾霾等现象。

目前我国处理大气污染主要采取活性炭纤维技术，这是一种新型的吸附性纤维材料，它具有表面织孔纤维吸附力强，吸附量大、再生容易等特点。

所以我国开展了针对活性炭纤维技术的大范围研究。

一、活性炭纤维的制备方法及性能活性炭纤维起源于上世纪60年代，它的前身来自高性能碳纤维，并且由高性能碳纤维像粘胶基活性炭纤维、酚醛活性炭纤维的方向发展，形成了今天的活性炭纤维。

在活性炭纤维发展的历程中，诞生了粘胶基、酚醛基、聚酰亚胺基等多种类型的活性炭纤维，这也使活性炭纤维的用途更加广泛。

活性炭纤维的生产原料主要由聚丙烯腈纤维、酚醛纤维、沥青纤维、聚乙烯醇纤维、粘胶纤维等人工纤维和天然纤维进行混合形成，不同活性炭纤维在应用上存在较大的差异，所以针对大气污染要使用正确的活性炭纤维，活性炭纤维最大特点在于吸附力强，它的最大吸附能力能够达到1000～1500m2/g，甚至2000m2/g以上，同时它的表面积很大，能够很好的完成吸脱，不容易被粉化出现二次污染，其物理性能能够适合大多数环境和温度下的压力，并且节能性很强。

在化学性方面，能够在酸碱环境下使用，并且十分稳定，可以进行多次循环使用，其使用后材料可以被土壤进行降解，不会对环境造成污染。

对于低浓度气体的吸附能力更是优秀，这也使活性炭纤维成为了治理大气污染最为有效的法宝。

乙酸改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究

河南科技Henan Science and Technology 化工与材料工程总第812期第18期2023年9月乙酸改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究罗涛朋（南昌师范学院化学与食品科学学院，江西南昌330032）摘要：【目的】通过温和的改性手段，提升活性炭纤维（ACF）对SO2的吸附能力，制备一种低成本、绿色环保的吸附材料。

【方法】以ACF为前驱体，采用不同体积分数乙酸浸泡和不同时长200℃热处理进行改性，并测试了改性后的活性炭纤维材料对SO2的吸附能力，初步探究了改性机理。

【结果】ACF经200℃高温处理后，碳纤维出现裂纹，表面更加粗糙，使材料比表面积增加，提升了对SO2的吸附能力，其中热处理3h的结果最佳。

乙酸溶解浸泡改性后，会增加材料表面的酸性含氧官能团，提升材料对SO2的吸附性能，通过不同体积分数乙酸处理，探究得出体积分数4%的乙酸溶液处理过的ACF脱硫效率最高。

【结论】本研究方法相较于传统改性方法更加温和、环保，为活性炭纤维的改性研究提供参考。

关键词：活性炭纤维；浸泡改性；吸附中图分类号：TQ342.742文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）18-0075-04 DOI：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.18.016Study on Adsorption Properties of Acid Modified Activated CarbonFiber for SO2After Soaking in Acetic LUO Taopeng（College of Chemistry and Food Science,Nanchang Normal University,Nanchang330032,China）Abstract:[Purposes]The adsorption capacity of activated carbon fiber(ACF)for SO2was enhanced through mild modification techniques,resulting in the preparation of a cost-effective and environmen⁃tally friendly adsorbent material.[Methods]The precursor ACF was subjected to a200℃heat treatment and soaked in varying concentrations of acetic acid.The adsorption capacity of modified activated carbon fiber material for SO2was tested,and the reaction mechanism was preliminarily explored.[Findings]The results revealed that after treated at200℃,the carbon fibers exhibited cracks and a rougher surface, thereby increasing the specific surface area of the material and enhancing its adsorption capacity for SO2. Heat treatment for3hours yielded optimal outcomes.After acetic acid dissolution soaking modification, the acidic oxygen-containing functional groups on the surface of the material will be increased,which can improved the adsorption performance of the material for SO2.Experimental results indicated that ACF treated with a4%acetic acid solution exhibited the highest desulfurization efficiency.[Conclu⁃sions]The aforementioned method is more gentle and environmentally friendly compared to the tradi⁃tional modification approach,thereby offering a valuable reference for activated carbon fiber modifica⁃tion.Keywords:activated carbon fiber;soaking;adsorption收稿日期：2023-08-02基金项目：江西省教育厅科研项目（GJJ2202025、GJJ2202026）；南昌师范学院校级科研项目（22XJZR01、22XJZR03）。