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改性活性炭吸附SO_2及微波场中再生的研究

孙文强  
【摘要】: 随着我国环境问题的日益严峻,SO2排放问题引起了广泛的关注。烟气脱硫是目前世界范围内控制SO2污染最有效的方法,其中活性炭吸附法具有最广泛的应用前景。但是工业活性炭在吸附过程中存在吸附量少、再生困难、再生过程炭损失大,因此找到一种高效廉价的活性炭吸附和解吸方法对降低成本和保护环境都具有十分重要的意义。本课题研究中,使用过渡金属离子(Cu2+、Fe3+、Co2+)对活性炭进行改性,研究其SO2吸附性能以及在微波场中的解吸性能,以期开发一种廉价、高效、实用的脱硫剂。 本文首先通过浸渍法获得负载金属离子的改性活性炭,使用表征方法和微波升温实验,与未改性活性炭对比,考查过渡金属对活性炭的改性效果。使用改性活性炭对低浓度SO2进行吸附实验,确定其脱硫性能。以上述实验为基础,对吸附饱和的改性活性炭在微波场中进行SO2解吸实验,考察负载金属离子种类、微波辐照功率、载气流量等因素对出口SO2浓度和SO2解吸率的影响。进行数次再生实验,考查再生次数对活性炭吸附容量、SO2解吸率和活性炭质量损耗率的影响。 实验结果表明:在微波辐照功率为500W,载气流量为0.08m3/h的条件下,500秒SO2解吸完全,SO2的解吸率可达到80%以上,活性炭的损耗率可以控制在8%以下;负载的过渡金属离子Cu2+、Fe3+、Co2+对SO2吸附和微波场中活性炭的升温都有促进作用,综合吸附和解吸过程考虑,负载Co2+离子的改性效果最佳。 实验证明,改性活性炭是一种有效的脱硫剂,微波再生方法具有解吸时间短、解吸效果好等优点,这一套方法具有很好的经济实用性,有良好的研究和应用前景。


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