粉末活性炭循环流化床吸附脱除烟气中SO 2 的实验研究
发布时间：2023-07-27 08:25
在各种烟气脱硫技术中,活性炭吸附脱硫是一种可资源化的烟气脱硫技术,该工艺可以同时脱除烟气中的NOx、HCl、HF、二噁英、重金属等污染物,有着广阔的发展和应用前景。然而,目前的活性炭移动床吸附-加热再生法存在反应器体积庞大、占地面积大、设备投资高的问题。同时,移动床炭法脱硫工艺采用机械强度高的定型活性炭,工业应用的Φ5～9mm直径的柱状活性焦内扩散阻力大,内表面利用率低,同时在活性焦输送过程中因破碎、磨损造成机械损失,引起炭的损耗,并且移动床用活性焦的制作工艺复杂,存在成本高、运行费用高的缺点。以此为背景,本文提出了一种新型的吸附反应装置-循环流化床吸附反应器,流化床吸附塔具有传热、传质性能优良,气固混合均匀,压降低以及处理量大的优点,并且采用粉末活性炭,能够解决颗粒活性炭磨损的问题,同时可简化活性炭的制作工艺。本文从吸附平衡、吸附热力学和表观吸附动力学角度分析了烟气中S02在粉末活性炭上的吸附过程和机理；通过详细表征粉末活性炭的物理化学性质和对SO2吸附性能进行测试,分析了活性炭的孔隙结构和表面化学性质对SO2吸附性能的影响,为粉末活性炭的开发提供理论基础；建立了低温沉降炉吸附实验台...
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 活性炭吸附脱硫的研究进展
1.2.1 活性炭基吸附剂
1.2.2 活性炭的孔隙结构对其脱硫性能的影响
1.2.3 活性炭的表面化学性质对脱硫性能的影响
1.2.4 活性炭吸附脱硫的反应机理
1.2.5 活性炭吸附脱硫的吸附平衡、热力学及动力学
1.2.6 活性炭法烟气脱硫工艺
1.2.7 活性炭法烟气脱硫工艺的比较
1.3 循环流化床烟气脱硫技术的简介
1.4 本文的研究目的及主要内容
1.5 本章小结
第2章 SO2在粉末活性炭上的动态吸附特性研究
2.1 实验原料
2.2 实验装置和方法
2.2.1 实验装置
2.2.2 实验方法
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 活性炭粒径对SO2吸附过程的影响
2.3.2 SO2体积分数对SO2吸附过程的影响
2.3.3 温度对SO2吸附过程的影响
2.3.4 SO2在粉末活性炭上的吸附平衡
2.3.5 SO2在粉末活性炭上的吸附热力学
2.3.6 SO2在粉末活性炭上的表观吸附动力学
2.4 本章小结
第3章 粉末活性炭的性质对SO2吸附性能的影响
3.1 实验原料与方法
3.1.1 实验原料
3.1.2 N2吸附等温线
3.1.3 元素分析
3.1.4 Boehm滴定
3.1.5 热重分析
3.1.6 pH测定
3.1.7 傅立叶红外光谱表征(FT-IR)
3.1.8 粉末活性炭的脱硫性能评价
3.2 实验结果与讨论
3.2.1 粉末活性炭孔隙结构表征
3.2.2 粉末活性炭表面化学性质表征
3.3 活性炭孔隙结构及表面化学性质对SO2吸附性能的影响
3.3.1 活性炭孔隙结构对SO2吸附动力学的影响
3.3.2 活性炭表面化学性质对SO2吸附动力学的影响
3.4 本章小结
第4章 粉末活性炭沉降炉脱除烟气中SO2的实验研究
4.1 实验系统
4.2 实验原料
4.3 结果与讨论
4.3.1 碳硫摩尔比对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.2 反应温度对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.3 SO2体积分数对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.4 O2体积分数对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.5 H2O体积分数对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.6 循环倍率对粉末活性炭脱硫效率的影响
4.4 SO2沿程吸附动力学数学模型
4.5 本章小结
第5章 粉末活性炭在循环流化床内脱除烟气中SO2的实验研究
5.1 实验原料
5.2 实验装置和方法
5.2.1 实验装置
5.2.2 实验方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 碳硫摩尔比对脱硫效率的影响
5.3.2 H2O浓度的影响
5.3.3 反应温度的影响
5.3.4 活性炭吸附性能的衰减特性
5.4 吸附动力学
5.5 本章小结
第6章 全文总结和展望
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 建议和展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间主要成果
ENGLISH PAPERS
Paper Ⅰ: Effect of Pore Texture and Surface Chemistry on SO2 Removal by Activated Carbon in Fluidized Bed
Paper Ⅱ: NO adsorption over powder activated carbon in a fluidized bed
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3837677
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 活性炭吸附脱硫的研究进展
1.2.1 活性炭基吸附剂
1.2.2 活性炭的孔隙结构对其脱硫性能的影响
1.2.3 活性炭的表面化学性质对脱硫性能的影响
1.2.4 活性炭吸附脱硫的反应机理
1.2.5 活性炭吸附脱硫的吸附平衡、热力学及动力学
1.2.6 活性炭法烟气脱硫工艺
1.2.7 活性炭法烟气脱硫工艺的比较
1.3 循环流化床烟气脱硫技术的简介
1.4 本文的研究目的及主要内容
1.5 本章小结
第2章 SO2在粉末活性炭上的动态吸附特性研究
2.1 实验原料
2.2 实验装置和方法
2.2.1 实验装置
2.2.2 实验方法
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 活性炭粒径对SO2吸附过程的影响
2.3.2 SO2体积分数对SO2吸附过程的影响
2.3.3 温度对SO2吸附过程的影响
2.3.4 SO2在粉末活性炭上的吸附平衡
2.3.5 SO2在粉末活性炭上的吸附热力学
2.3.6 SO2在粉末活性炭上的表观吸附动力学
2.4 本章小结
第3章 粉末活性炭的性质对SO2吸附性能的影响
3.1 实验原料与方法
3.1.1 实验原料
3.1.2 N2吸附等温线
3.1.3 元素分析
3.1.4 Boehm滴定
3.1.5 热重分析
3.1.6 pH测定
3.1.7 傅立叶红外光谱表征(FT-IR)
3.1.8 粉末活性炭的脱硫性能评价
3.2 实验结果与讨论
3.2.1 粉末活性炭孔隙结构表征
3.2.2 粉末活性炭表面化学性质表征
3.3 活性炭孔隙结构及表面化学性质对SO2吸附性能的影响
3.3.1 活性炭孔隙结构对SO2吸附动力学的影响
3.3.2 活性炭表面化学性质对SO2吸附动力学的影响
3.4 本章小结
第4章 粉末活性炭沉降炉脱除烟气中SO2的实验研究
4.1 实验系统
4.2 实验原料
4.3 结果与讨论
4.3.1 碳硫摩尔比对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.2 反应温度对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.3 SO2体积分数对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.4 O2体积分数对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.5 H2O体积分数对粉末活性炭沿程脱硫性能的影响
4.3.6 循环倍率对粉末活性炭脱硫效率的影响
4.4 SO2沿程吸附动力学数学模型
4.5 本章小结
第5章 粉末活性炭在循环流化床内脱除烟气中SO2的实验研究
5.1 实验原料
5.2 实验装置和方法
5.2.1 实验装置
5.2.2 实验方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 碳硫摩尔比对脱硫效率的影响
5.3.2 H2O浓度的影响
5.3.3 反应温度的影响
5.3.4 活性炭吸附性能的衰减特性
5.4 吸附动力学
5.5 本章小结
第6章 全文总结和展望
6.1 全文总结
6.2 主要创新点
6.3 建议和展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间主要成果
ENGLISH PAPERS
Paper Ⅰ: Effect of Pore Texture and Surface Chemistry on SO2 Removal by Activated Carbon in Fluidized Bed
Paper Ⅱ: NO adsorption over powder activated carbon in a fluidized bed
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3837677
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3837677.html
