微波辐照再生载硫活性炭的机理及其动力学

在微波再生试验台上进行化学吸附SO2后活性炭的再生实验,通过再生产物的分析揭示再生机理并进行动力学分析。结果表明:微波场中活性炭升温速率快,而且终温较为稳定;载硫活性炭微波再生出口气体成分有SO2,CO2,CO等气体,再生反应的本质是H2SO4与C的反应;再生气体中SO2峰值出现之前,主要发生再生反应,峰值之后,再生气体中部分CO2和CO来源于吸附过程中形成的活性炭表面含氧官能团的分解。再生反应的主区域内反应级数为1.55级,与微波功率无关;随着微波功率的增加,反应速率常数逐渐增加。由Arrhenius方程得出再生反应的表观活化能Ea为46.0 kJ/mol,指前因子为7.357 s-1。

脱汞载硫活性炭的制备及表征

本文以太西煤基活性炭为载体,研究了载硫活性炭的制备工艺,并探讨了四氯化碳吸附值、S/C和浸渍时间对载硫量的影响,同时采用BET表征对制备的载硫体的结构进行了表征。结果表明:当四氯化碳吸附值为60%,S/C为14%,浸渍时间为24h时,所制备的载硫活性炭载硫量最高为10.89%,且溶剂回收率高达90%。

载硫活性炭脱除天然气中单质汞的研究

在固定床反应装置上考察了商业载硫活性炭脱除天然气中气态Hg0的吸附性能、影响因素、再生方法以及吸附动力学,同时结合BET,FTIR,XRD等表征手段提出载硫活性炭脱汞机理.结果表明,空速对脱汞效率限制作用有限,空速从12000h-1提高至48000h-1,脱除率变化范围在7%以内.增加汞浓度在初始阶段可以提高其脱汞率,增加单位质量活性炭对汞的吸附量,提高温度会增加吸附体系内的活化分子,提高脱汞率,温度在80℃时效果最优,但是温度过高则会产生负面效应.不同阶段的动力学拟合结果表明化学吸附是整个吸附过程的控制步骤.热脱附实验表明载硫活性炭的脱汞温度是在300-450℃,再生后对汞的吸附能力减弱,其原因可归为再生过程中碳硫键的损失和活性炭二次碳化时表面的烧蚀.

载硫活性炭脱汞性能及其反应机理研究

以市售商业载硫活性炭为研究对象,在固定床实验台上进行汞吸附实验,分析吸附温度、入口汞浓度对其脱汞性能的影响,通过表征方法对失活前后吸附剂的物理化学性质进行对比,采用程序升温热脱附实验得到样品中吸附的汞形态,并探究其脱汞机理。结果表明:实验样品的适宜脱汞温度为70℃,脱汞效率随着汞浓度的升高而降低;活性炭样品失活后比表面积下降,表面含氧官能团减少,非氧化态硫含量降低,其汞吸附形态以HgS、HgO为主;载硫活性炭样品对汞的吸附脱除主要依靠含氧官能团和含硫官能团的化学吸附作用。

改性活性炭对含汞废气吸附机理及性能研究

汞具有高挥发性,含汞废物处理过程中产生的气态汞如未及时处理,会对人体健康及周边环境存在极大风险。为分析改性活性炭对含汞废气吸附机理及性能,采购4种市售载硫量的活性炭样品进行相关参数表征,并通过气体吸附实验装置进行汞的吸附实验。结果表明:市售载硫活性炭基本参数差距较大,4种活性炭中硫质量分数最高为11.46%,最低为0.13%;比表面积最大为1 014.37 m^(2)·g^(-1),最小为435.81 m^(2)·g^(-1);4种活性炭之间的平均孔径大小无明显差异;活性炭中硫质量分数及比表面积影响汞的吸附饱和速度,高比表面积及高硫质量分数的活性炭对汞的吸附效率最高;高硫质量分数活性炭对汞的吸附主要为表面微孔吸附,颗粒内扩散作用微弱。低硫质量分数活性炭先对汞表面微孔吸附,表面活性位被逐渐覆盖后进行孔道内扩散。因此,在工程活性炭选用过程中,应结合经济成本,选用高比表面积及高硫质量分数的活性炭。

雅克拉集气处理站天然气脱汞工艺研究

雅克拉集气处理站于2005年11月投产,自投产以来运行稳定。但2008年8月主冷箱脱水原料气出口封头焊缝出现刺漏,经化验为天然气中含有微量汞所致。文章结合已建流程的特点,介绍了该处理站的天然气脱汞工艺:在天然气脱水装置后增加了脱汞塔,吸附剂采用载硫活性炭,并设置过滤器去除可能产生的活性炭粉尘。文章还较详细地说明了脱汞塔的设计要求和结构形式。

Modification of Activated Carbon Fiber by Loading Metals and Their Performance on SO2 Removal

Metal-loaded activated carbon fibers （ACFs） were prepared by impregnation and characterized by N2 adsorption at 77K, XRD, XPS and SEM. Their properties on SO2 removal were examined in a tubular fixed bed reactor with a model flue gas. Cobalt-loaded ACF showed the best activity among the prepared metal-loaded ACFs and a constant removal ratio of SO2 above 87% during continuous exposure to the flow of SO2/O2/H2O/N2 at 45℃ for more than 216h. The characteristic of the prepared loaded-ACFs showed that the exceptional activity of Co-ACF was attributed to the high amount of active sites due to modification by loading cobalt.