In vergelijking met conventionele actieve kool heeft actieve koolvezel duidelijke voordelen in fysische en chemische eigenschappen. Als nano-poreus adsorptiemateriaal heeft actieve koolstofvezel een slanke vezelstructuur met een diameter van ongeveer 20μm en hoge sterkte, en kan in verschillende vormen worden verwerkt (zoals vilt, doek, enz.). Specifieke oppervlakte tot 2 000m2 / g, de oppervlakte is honderd of zelfs duizend keer actieve kool, waardoor de adsorptie en katalytische capaciteit aanzienlijk toenemen; Omdat de poriën oppervlakteporiën op nanoschaal zijn (<2 nm),="" abundant="" in="" quantity="" and="" uniform="" in="" arrangement,="" which="" can="" not="" only="" reduce="" the="" diffusion="" resistance="" of="" gas="" in="" the="" adsorption="" process,="" but="" also="" easily="" regenerate="" the="" activated="" carbon="" fiber="" in="" the="" desorption="">
Vanwege de verrijking van nanoporiën op het oppervlak van actieve koolstofvezel (moleculair zeefeffect), kan het ultralage concentratie SO2 verwijderen, wat zelfs het huidige natte ontzwavelingsproces met de hoogste ontzwavelingsefficiëntie niet kan worden gedaan, niet alleen kan worden gebruikt voor ontzwaveling en denitratie van rookgas van elektriciteitscentrales, maar ook kan worden gebruikt om het milieu op drukke kruispunten te verbeteren, parken en andere plaatsen. Bovendien hoeft het denitratieproces geen extra reactanten toe te voegen, kan gelijktijdige ontzwaveling en denitratie worden bereikt, uitgebreide economie is beter dan actieve kool. Vanwege de voordelen van een eenvoudig proces, geen secundaire vervuiling en hernieuwbaar gebruik van hulpbronnen, is deze methode een hotspot geworden in onderzoek naar milieubescherming over de hele wereld.
1.Principe van ontzwaveling van actieve koolstofvezels
Op basis van de actieve koolstofvezel heeft onvergelijkbare adsorptieprestaties van conventionele actieve kool, het heeft een breed toepassingsperspectief voor SO2-verwijdering. Het reactieprincipe van continue verwijdering van SO2 uit rookgas door actieve koolvezel is weergegeven in figuur 1. Na adsorptie op de actieve koolstofvezel wordt SO2 gekatalyseerd naar SO3 in aanwezigheid van zuurstof. SO3 reageert vervolgens met waterdamp in rookgas om zwavelzuur te vormen, dat wordt geëlueerd door overmatig condensatiewater op actieve koolstofvezel, waardoor de adsorptieplaats van SO2 wordt ontruimd en SO2 wordt gemaakt De cyclus van adsorptie, oxidatieve hydratatie en zwavelzuurdesorptie gaat continu door, wat niet alleen het verlies en de achteruitgang van de activiteit van koolstofmaterialen als gevolg van slijtage of regeneratie kan voorkomen, maar vermijd ook de frequente regeneratie van koolstofmaterialen, waardoor de bedrijfskosten worden verlaagd.
2.Verwijdering van NOx
NOx is ook een van de belangrijkste stoffen van luchtvervuiling. De verwijdering van NOx uit rookgas door nh3 selectieve katalytische reductie (SCR) proces is op grote schaal gebruikt, en de meest gebruikte katalysatoren zijn metaaloxiden, zeoliet en actieve kool. Om een hoge NOx-verwijderingssnelheid te garanderen, moeten metaaloxidekatalysator en zeolietkatalysator worden gebruikt in het temperatuurbereik van 180 ~ 330°C, te hoge temperatuur, NH is geoxideerd; Lage temperatuur veroorzaakt een lage katalysatoractiviteit. Het nadeel van het SCR-proces is dat het soms nodig is om het rookgas opnieuw op te warmen. Na de activeringsbehandeling van zwavelzuur voert de op asfalt gebaseerde actieve koolstofvezel selectieve katalytische reductie van NOx in rookgas uit. Wanneer het zuurstofgehalte in het gas minder dan 10% is, wordt de activiteit van selectieve katalytische reductie van NOx sterk verbeterd. I. Mochida et al. bestudeerden systematisch de katalytische prestaties van een reeks op asfalt gebaseerde actieve koolstofvezels en ontdekten dat één actieve koolstofvezel NO in rookgas kon verminderen tot minder dan 10 ml / m3 bij kamertemperatuur. Tegelijkertijd bleek uit de studie ook dat na een verwarmingsbehandeling bij hoge temperatuur, actieve koolstofvezel een hogere activiteit heeft.
M.Shirahama et al. laadden ureum op actieve koolstofvezel bij kamertemperatuur en verwijderden NO in de reducerende lucht, wat NO kon verminderen van 50 tot 1 000 ml / m3 tot stikstof, en kon blijven verminderen totdat ureum volledig was verbruikt.
3.Onderzoek richting van actieve koolstofvezel ontzwaveling uit voorraad
In vergelijking met andere ontzwavelings- en denitrificatiemethoden heeft de ontzwaveling en denitrificatie van actieve koolstofvezel de voordelen van een eenvoudig proces, geen secundaire vervuiling, hernieuwbaar gebruik van hulpbronnen en heeft het een zeer breed toepassingsperspectief. Er zijn echter veel fundamentele onderzoeken naar reactiemechanisme, voorbereiding en modificatie van actieve koolstofvezel en gelijktijdige ontzwaveling en denitratie. Daarnaast is in de praktijk ook de procesinrichting de inhoud van verder onderzoek. Daarom kunnen de belangrijkste onderzoeksrichtingen van actieve koolstofvezelontzwaveling en denitrificatie in de toekomst als volgt worden samengevat:
(1) Het interne mechanisme van ontzwaveling en denitratie van actieve koolstofvezel, met name de relatie tussen oppervlaktefunctionele groepen en ontzwaveling en denitratieprestaties;
(2) Modificatiemethode van actieve koolvezel;
(3) De interactie tussen ontzwaveling van actieve koolstofvezels en denitrificatie en de optimalisatie van ontzwaveling en denitrificatieomstandigheden.
