【摘要】：本文通過以粉煤灰、電石渣和精煉廢渣三種工業(yè)固廢為原料,再輔以機械研磨、微波改性和堿液浸漬的改性手段制備燒結煙氣高效吸附劑,研究了吸附劑的性質、吸附特性和吸附動力學,實現(xiàn)了燒結煙氣快速高效脫硫脫氮的目的。首先,利用正交實驗法設計了水浴加熱水化和微波加熱水化兩種制備方法,采用極差法分析了實驗結果,綜合考慮吸附劑的最佳脫除率和經(jīng)濟性,選擇更合適的制備方案。通過實驗可知,兩種方法制備的最佳吸附劑的脫硫率均能達到98%以上,脫氮率能達到92%以上,微波加熱水化法相比水浴加熱水化法在耗電方面降低了3.3 kW·h,制備時間上縮短了11.5 h;微波加熱水化法的最佳條件為:粉煤灰和電石渣比例為1.0,精煉廢渣比例為50%,微波水化功率為400 W,微波水化時間為1 h,粉煤灰和電石渣比例是主要影響因素。其次,對微波加熱水化法制備的最佳吸附劑進行了性能表征和吸附特性研究。結果表明,最佳吸附劑表面粗糙,孔隙和CaO分布均勻,微孔面積和微孔容積分別為8.5041 m~2·g~(-1)和0.00132 cm~3·g~(-1);粉煤灰和電石渣比例由0.5增加到1.0時,微孔面積提高了約4倍,而當其增加至2.0時,微孔面積降低約98%;當精煉廢渣比例的由30%增加到50%,吸附劑比表面積約下降33%,而當精煉廢渣比例增大至80%時,比表面積下降了約65%;在CaO_2的作用下,吸附過程發(fā)生了強化學吸附,吸附溫度在150~200℃時高效脫硫時間約為16 min,而當吸附溫度提高到200~250℃時高效脫硫時間約為增加了3 min;微波場的作用有利于吸附反應的進行,但吸附溫度在110℃左右,提高微波輸出功率可促進吸附反應的進行。最后,利用二級反應動力學和顆粒內(nèi)擴散模型分析了常規(guī)加熱和微波場下吸附劑的吸附行為,明確了吸附過程的限速環(huán)節(jié)。結果表明,常規(guī)加熱和微波場下吸附劑快速高效脫硫階段二級動力學模型的擬合度分別為0.991和0.989,此階段的主要控速環(huán)節(jié)是化學反應;常規(guī)加熱吸附過程更符合二級動力學的描述,其擬合度分別為:脫硫0.990,脫氮0.989,化學反應對吸附速率起主要影響;微波場的存在增強了吸附反應,整體吸附過程更符合顆粒內(nèi)擴散模型,其擬合度分別為:脫硫0.989,脫氮0.992,此時主要控速環(huán)節(jié)轉變?yōu)閮?nèi)擴散。
【圖文】：

活性炭（焦）干法煙氣凈化技術工藝流程

LJS-FGD多組分污染物協(xié)同凈化技術工藝流程
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X701;X705

【參考文獻】

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本文編號：2625075