在各種煙氣脫硫技術中,活性炭吸附脫硫是一種可資源化的煙氣脫硫技術,該工藝可以同時脫除煙氣中的NOx、HCl、HF、二噁英、重金屬等污染物,有著廣闊的發(fā)展和應用前景。然而,目前的活性炭移動床吸附-加熱再生法存在反應器體積龐大、占地面積大、設備投資高的問題。同時,移動床炭法脫硫工藝采用機械強度高的定型活性炭,工業(yè)應用的Φ5～9mm直徑的柱狀活性焦內(nèi)擴散阻力大,內(nèi)表面利用率低,同時在活性焦輸送過程中因破碎、磨損造成機械損失,引起炭的損耗,并且移動床用活性焦的制作工藝復雜,存在成本高、運行費用高的缺點。以此為背景,本文提出了一種新型的吸附反應裝置-循環(huán)流化床吸附反應器,流化床吸附塔具有傳熱、傳質(zhì)性能優(yōu)良,氣固混合均勻,壓降低以及處理量大的優(yōu)點,并且采用粉末活性炭,能夠解決顆�；钚蕴磕p的問題,同時可簡化活性炭的制作工藝。本文從吸附平衡、吸附熱力學和表觀吸附動力學角度分析了煙氣中S02在粉末活性炭上的吸附過程和機理；通過詳細表征粉末活性炭的物理化學性質(zhì)和對SO2吸附性能進行測試,分析了活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學性質(zhì)對SO2吸附性能的影響,為粉末活性炭的開發(fā)提供理論基礎；建立了低溫沉降爐吸附實驗臺...

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 活性炭吸附脫硫的研究進展
        1.2.1 活性炭基吸附劑
        1.2.2 活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)對其脫硫性能的影響
        1.2.3 活性炭的表面化學性質(zhì)對脫硫性能的影響
        1.2.4 活性炭吸附脫硫的反應機理
        1.2.5 活性炭吸附脫硫的吸附平衡、熱力學及動力學
        1.2.6 活性炭法煙氣脫硫工藝
        1.2.7 活性炭法煙氣脫硫工藝的比較
    1.3 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術的簡介
    1.4 本文的研究目的及主要內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 SO₂在粉末活性炭上的動態(tài)吸附特性研究
    2.1 實驗原料
    2.2 實驗裝置和方法
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗方法
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 活性炭粒徑對SO₂吸附過程的影響
        2.3.2 SO₂體積分數(shù)對SO₂吸附過程的影響
        2.3.3 溫度對SO₂吸附過程的影響
        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熱力學
        2.3.6 SO₂在粉末活性炭上的表觀吸附動力學
    2.4 本章小結(jié)
第3章 粉末活性炭的性質(zhì)對SO₂吸附性能的影響
    3.1 實驗原料與方法
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 N₂吸附等溫線
        3.1.3 元素分析
        3.1.4 Boehm滴定
        3.1.5 熱重分析
        3.1.6 pH測定
        3.1.7 傅立葉紅外光譜表征(FT-IR)
        3.1.8 粉末活性炭的脫硫性能評價
    3.2 實驗結(jié)果與討論
        3.2.1 粉末活性炭孔隙結(jié)構(gòu)表征
        3.2.2 粉末活性炭表面化學性質(zhì)表征
    3.3 活性炭孔隙結(jié)構(gòu)及表面化學性質(zhì)對SO₂吸附性能的影響
        3.3.1 活性炭孔隙結(jié)構(gòu)對SO₂吸附動力學的影響
        3.3.2 活性炭表面化學性質(zhì)對SO₂吸附動力學的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 粉末活性炭沉降爐脫除煙氣中SO₂的實驗研究
    4.1 實驗系統(tǒng)
    4.2 實驗原料
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 碳硫摩爾比對粉末活性炭沿程脫硫性能的影響
        4.3.2 反應溫度對粉末活性炭沿程脫硫性能的影響
        4.3.3 SO₂體積分數(shù)對粉末活性炭沿程脫硫性能的影響
        4.3.4 O₂體積分數(shù)對粉末活性炭沿程脫硫性能的影響
        4.3.5 H₂O體積分數(shù)對粉末活性炭沿程脫硫性能的影響
        4.3.6 循環(huán)倍率對粉末活性炭脫硫效率的影響
    4.4 SO₂沿程吸附動力學數(shù)學模型
    4.5 本章小結(jié)
第5章 粉末活性炭在循環(huán)流化床內(nèi)脫除煙氣中SO₂的實驗研究
    5.1 實驗原料
    5.2 實驗裝置和方法
        5.2.1 實驗裝置
        5.2.2 實驗方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 碳硫摩爾比對脫硫效率的影響
        5.3.2 H₂O濃度的影響
        5.3.3 反應溫度的影響
        5.3.4 活性炭吸附性能的衰減特性
    5.4 吸附動力學
    5.5 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 建議和展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間主要成果
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
學位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3837677