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脱硫脱氮柱状活性炭的吸附原理

作者:zghxt 日期:2019-02-25 15:07 点击数:
我国大部分火电厂面临着加强控制机SO2和NOx排放问题。目前限制推广脱硫脱氮技术的主要因素是初投资大、运行费用高、治污产物利用难、存在已订车很多股的二次污染。 脱硫脱氮柱状活性炭吸附技术具有能够实现治污产物资源化利用,脱硫脱氮效率高等***点,被认为是一种发展前景的脱硫脱氮技术。在各种烟气治理方法中,活性炭吸附法是 一种能脱附烟气中每一种杂质的方法, 发展此类烟气脱硫脱氮技术,有效控制我国燃烧SO2和NOx排放,对于国民经济的可持续发展意义重大。 1. 脱硫脱氮柱状活性炭原理 1.柱状活性炭脱硫原理 柱状活性炭对SO2的吸附包括物理吸附和化学吸附。当烟气中无水蒸汽和氧气存在时,主要发生物理吸附,吸附量较小。当烟气中含有足量水蒸汽和氧,柱状活性炭法烟气脱硫除尘器是一个化学吸附和物理吸附同时存在的过程,首先发生的是物理吸附,然后在有水和氧气存在的条件下将吸附到活性炭表面的SO2催化氧化为H2SO4,二氧化硫的吸附量增大。 1.2柱状活性炭脱氮原理 利用柱状活性炭脱氮的技术可以分为吸附法、NH3选择性催化还原法和炽热炭还原法。 吸附法是利用柱状活性炭的微孔结构和官能团吸附NOx,并将反应活性较低的NO氧化为反应活性较高的NO2。关于柱状活性炭吸附NOx的机理,研究人员还存在较大的分歧。NH3选择性催化还原法是利用脱硫脱氮柱状活性炭吸附NOx,降低NOx与NH3的反应活化能,提高NH3的利用率。 炽热炭还原法是在高温下利用炭与NOx反应生成CO2和N3。其***点是不需要催化剂,固体炭质价格便宜,来源广,反应生成的热量可以回收利用。然而动力学研究表明,O2于炭的反应先于NOx与炭的反应,故烟气中O2的存在使炭的消耗量增大。 对脱硫脱氮柱状活性炭性能和机理以及SO2和NOx在柱状活性炭上竞争吸附的机理进行了深入的研究。以高纯度的SO2、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气,研究表明,柱状活性炭对SO2的吸附主要是化学吸附,脱硫脱氮柱状活性炭具有较高的脱硫效率,脱硫效率大于96%,以高纯度的NOx、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气,研究表明,柱状活性炭对NOx的吸附包括物理吸附和化学吸附,在气流中无SO2气体存在的条件下,柱状活性炭具有较高的脱氮效率,脱硫脱氮柱状活性炭达到动态吸附平衡是,脱氮效率大于75%。 以高纯度的SO2、NOx、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气,研究表明,气流中同时存在SO2和NOX时,柱状活性炭吸附SO2的容量和吸附饱和时间增加,而脱硫效率、吸附速度和吸附带长度变化很小。由于物理吸附的NOx被SO2置换解析,柱状活性炭吸附SO2的容量和动态吸附平衡时间急剧下降,脱氮效率很低,NOx的吸附带长度增加,吸附速度下降。SO2和NOx都不会单独占据柱状活性炭吸附中心,而是共同存在与柱状活性炭吸附中心,柱状活性炭有限选择吸附SO2,物理吸附的NOx被SO2置换解析。化学吸附的NOx能够促进柱状活性炭对SO2的吸附。SO2也能够促进柱状活性炭对NOx的吸附。 超级电容器活性炭市场应用特点 超级电容器活性炭应用开发展现了与电池媲美的可能性,既可以充放电率高,也可以非常实惠的生产处理。 电容器是类似于电化学电池的能量存储介质。与其他能源解决方案(如化石燃料)相比,大多数电池能够储存大量的能源相对来说效率较低。通常说,1kg电化学电池能够产生比1升汽油少得多的能量;但这种计算比较是非常模糊的,在数学上不合逻辑,应该被忽略。事实上,一些电化学电池可以相对有效的产生能量,但是在商业和工业应用(例如运输)中替代化石燃料的电池的主要限制因素并没有得到解决。主要是充电时间慢。到***后发现了新材料超级电容器活性炭。 超级电容器里面为什么要加活性炭呢,是它能够容纳数百倍标准电容器的电荷量,因此适用于许多工业和商业应用中的电化学电池的替代。超级电容活性炭可以在非常低的温度工作; 这种情况可以防止许多类型的电化学电池停止工作。由于这些原因,加入活性炭材料的超级电容器已经被用于应急无线电和手电筒中,其中能够动态地产生能量(例如通过缠绕手柄),然后存储在用于装置的超级电容器中使用。   传统的电容器由两层由绝缘体隔开的导电材料(***终变成带正电荷和带负电荷的)组成。超级电容器活性炭可以容纳的电荷量是指导体的表面积,两个导体之间的距离以及绝缘体的介电常数。超级电容活性炭在不含固体绝缘体的事实上略有不同。   相反,电池中的两个导电板涂覆有多孔材料,***常见的是活性炭,并将电池浸入电解质溶液中。理想地,多孔材料具有非常高的表面积(1克活性炭的估计表面积可以等于足球场的表面积),在这里活性炭的比表面积越大效果越好,一般采用3000以上平方米/每克的超级电容活性炭,并且由于超级电容器的电容由两层之间的距离和多孔材料的表面积可以实现非常高的电荷含量。   虽然超级电容活性炭能够比标准电容器储存更多的能量,但它们在承受高电压的能力方面受到限制。电解电容器能够以数百伏特运行,但超级电容活性炭通常限制在约5伏特。然而,只要系列设计和控制得当,就可以设计出一个超级电容器链在高电压下运行。 解析活性炭的比表面积 比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。单位是㎡/g.通常指的是固体材料的比表面积,例如粉末,纤维,颗粒,片状,块状等材料. 活性炭的比表面积,是不是越高越好呢? 大家都知道活性炭能够吸附有毒气体,但是您知道吗?活性炭之所以能吸附有毒气体,就是因为其发达的孔隙。看孔隙是否发达,其中一个很重要的指标就是“比表面积”。它表示每克活性炭内部孔隙有多少平方米。 从测试原理上划分,比表面积测试方法可分为动态色谱法和静态容量法两类。动态色谱法是将待测粉体样品装在U型的样品管内,使含有一定比例吸附质气体的混合气体流过样品池,用TCD热导池检测吸附前后气体浓度变化,来确定被测样品对吸附质分子(N2)的吸附峰面积(吸附量),通过与标准样品吸附峰面积的对比计算获得被测样品的比表面积值; 静态容量法是将待测粉体样品装在一定体积的密闭样品管内,向样品管内注入一定压力的吸附质气体,根据吸附前后的压力变化量,来计算被测样品对吸附质分子(N2)的吸附量,根据吸附量以及吸附平衡时的相对压力,准确获得吸附脱附等温线,通过多点BET、langemuir、t-polt等理论模型计算样品的比表面积、外比表面积等数值。没有经过活化处理的竹炭,比表面积非常低,每克只有200㎡左右。普通的椰壳活性炭可以达到800㎡左右。但是***秀的椰壳活性炭,这个指标可以超过1000㎡。这意味着只要壹元硬币那么重的活性炭,内部的吸附面积就可以达到一个标准足场那么大。 所以作为消费者来所,我们在采购活性炭的时候,不妨问一问活性炭厂家比表面积有多少?
导读:我国大部分火电厂面临着加强控制机SO2和NOx排放问题。目前限制推广脱硫脱氮技术的主要因素是初投资大、运行费用高、治污产物利用难、存在已订车很多股的二次污染。 脱硫脱氮柱状
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