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脱硫柱状活性炭的原理和吸附作用

作者:柱状活性炭 日期:2018-06-23 10:51:04 人气:

脱硫柱状活性炭的原理和吸附作用

柱状活性炭脱硫原理主要是利用活性炭的催化和吸附作用,活性炭的催化活性很强,煤气中的H2S在活性炭的催化作用下,与煤气中少量的O2发生氧化反应,反应生成的单质S吸附于活性炭表面。

当活性炭脱硫剂吸附达到饱和时,脱硫效率明显下降,必须进行再生。活性炭的再生根据所吸附的物质而定,S在常压下,190时开始熔化,440℃左右便升华变为气态,所以,一般利用450-500℃左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生,当脱硫剂温度提高到一定程度时,单质硫便从活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷后形成活性炭脱硫的脱硫反应过程如下:

2H2S+O2=2S+2H2O

脱硫柱状活性炭的炭表面能吸附捕集二氧化硫,二氧化硫被氧化成三氧化硫,当有水蒸气存在时就形成硫酸。从而,利用这个吸附反映连续地除去二氧化硫的原理,就在于通过回收硫酸来恢复活性炭的活性。

脱硫柱状活性炭回收硫酸、恢复吸附性能有如下两种方法:

1、三氧化硫加热还原成二氧化硫的形态回收;

2、水和溶解成硫酸。

脱硫柱状活性炭可将吸附了二氧化硫的活性炭加热到400℃以上,让二氧化硫脱附。此时,三氧化硫的还原在炭的表面进行,氧与炭相结合,通过加热以二氧化碳、一氧化碳的形式脱离。从而、没回收一分子的二氧化硫,将损失0.5-1个碳原子。一般而言,在400℃附近产生二氧化碳,在800℃附近产生一氧化碳,炭表面的二氧化硫的氧化活性,由于含氧功能团的残存而降低。

为了使吸附能力再生,要求含氧功能团分解掉。所以再生所需要的温度取决于生成二氧化碳或者一氧化碳基团的生成量。通常高比边面积的活性炭,脱附后产生的一氧化碳量要多。另一方面。为了回收需要把炭表面的硫酸进行充分的水和。为了使孔隙的硫酸水合、流出,用液体进行萃取的效率低,水和能够伴随着水蒸气的冷凝而有效的进行。因此,在70℃以下的温度操作比较合适,按照这样的回收法,原理上来说没有炭的损失。

以前一直认为,炭表面的含氧官能团是二氧化硫进行氧化的活性点,通过烧成把活性炭的大部分含氧官能团分解掉,脱硫柱状活性炭大幅度上升,除去含氧官能团,所形成的表面缺陷才是二氧化硫或氧的活性点。

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