活性碳吸附模型.doc

用纯度99.5%的SO2、NO和空气、水蒸气模拟烟气,实验系统如图1所示。SO2、NO、空气和5%的水蒸气的混合气体经玻璃球填料层加热到(100~110)??,从下往上穿过活性炭层,混合气流流量(标准状态)0.5m3 /h。吸附柱用石英管制作,长1.2m,石英管外用管式电炉加热混合气体和维持床层温度。床层直径36mm,高度400mm， 在相同气体流速下,进口SO2浓度0.3%,改变进口NO浓度,研究活性炭颗粒直径、NO浓度对床层穿透时间的影响,实验结果如图2所示。 图2??NO浓度对穿透时间的影响 当气流中有NO存在时,床层穿透时间增加,NO促进了活性炭对SO2的吸附作用。与分子筛不同,活性炭微孔的孔径分布很宽,因此活性炭可以吸附多种直径不同的分子。活性炭对NO的吸附包括物理吸附和化学吸附。根据吸附理论,SO2的沸点比NO高,因而更容易被活性炭吸附。物理吸附的NO将被SO2置换解析,不会影响活性炭对SO2的吸附。但是化学吸附的NO不能被SO2置换解析。在活性炭微孔内,由于活性炭表面官能团的作用,部分NO在活性中心上被氧化成NO2,NO2溶于水生成HNO3和HNO2。 在NO存在的条件下,床层穿透时间增加,实验结果表明无论是物理吸附的NO,还是化学吸附的NO,都不会单独占据活性炭吸附SO2的有效表面。床层穿透时间增加说明,在同一个活性中心上,SO2和NO都不会单独占据活性中心。与SO2和NO在粉煤灰和Na/??Al2O3上的吸附作用类似 根据对煤基活性炭选择性吸附SO2、NO的实验研究,得出以下结论:(1)活性炭对SO2、NO的吸附具有一定的选择性。(2)在实验条件下,物理吸附的NO被SO2置换解析,化学吸附的NO被氧化成NO2,吸附态的SO2、NO形成了新的吸附态中间产物。(3)气流 中存在NO时,能够促进活性炭对SO2的吸附,活性炭床层的穿透时间延长,脱硫效率升高。(4)活性炭颗粒直径越小,比表面积越大,吸附能力越强,活性炭床层的穿透时间越长,脱硫效率越高。(5)用适当浓度的HNO3对活性炭进行改性处理,与气流中存在NO时的实验结果相同,也能提高活性炭吸附SO2的能力 [2,6,