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烟气脱硫碳纤维毡催化剂的研究

葛辉明  
【摘要】:活性炭纤维作为一种新型高效吸附催化剂,在环保领域尤其是烟气脱硫方面显示了广阔的应用前景。本文以实验室模拟烟气为研究对象,在分析前人试验结果的基础上,研究了表面改性材料、改性活性炭纤维的制备条件以及活性炭纤维表面物理化学性能等影响活性炭纤维脱除烟气中SO_2性能的主要因素,侧重研究了V_2O_5-ACF 系列催化脱硫剂的脱硫活性。 本文对浸渍法处理过的活性炭纤维进行了脱硫效率的研究,得出表面化学性质对活性炭纤维烟气脱硫性能有较大影响,V_2O_5-ACF 系列催化脱硫剂的脱硫活性低于KI-ACF的脱硫活性。并确定了制备V_2O_5-ACF 系列催化脱硫剂的最佳浸渍和焙烧条件:浸渍条件为用1.97%NH_4VO_3和0.68%CsVO_3的混合溶液重复浸渍ACF3 次,每次浸渍6 小时;焙烧条件为在N_2保护下置于马弗炉中250℃焙烧50min。 基于初步试验,以实验室模拟烟气为研究对象,考查了脱硫反应时间、反应温度、二氧化硫浓度等对V_2O_5-Cs_2O-ACF 催化氧化脱硫剂脱除烟气中SO_2的效率的影响。实验结果表明:①在脱硫反应初期(t≤50min)阶段,烟气中SO_2 的脱除率随着反应时间有明显降低;反应进行50min 达到反应的平衡状态,反应时间对SO_2的脱除率并无明显影响。②反应温度对脱硫率影响较大,最佳脱硫温度为376K。③烟气中二氧化硫的脱除率与二氧化硫的进料浓度呈指数关系。 实验还对V_2O_5-Cs_2O-ACF、KI-ACF以及空白-ACF三种催化脱硫剂用于模拟烟气中的SO2的去除率作了比较,结果表明:保持C_(SO_(2in))为0.225mol/m~3、空速为24000Nm~3/(t_(ACF)·h) 、在348K反应温度下,脱硫活性大小次序为:脱硫活性大小次序为 KI -ACF V_2O_5-Cs_2O ACF 空白-ACF 研究了V_2O_5-Cs_2O-ACF和空白-ACF在不同的SO_2和O_2浓度下催化氧化法脱除烟气中SO_2的作用规律,用线性回归法对SO_2脱除率与反应温度的关系进行了定量分析,得到了简


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