柱狀活性炭廠(chǎng)家淺談煙氣脫硫脫硝活性炭

柱狀活性炭廠(chǎng)家淺談煙氣脫硫脫硝活性炭，河南東順環(huán)�？萍加邢薰�司是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)柱狀活性炭的工廠(chǎng)。

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)迅猛發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重。從我國(guó)環(huán)境保護(hù)部所發(fā)表的《2015年中國(guó)環(huán)境保護(hù)狀況公報(bào)》中：我國(guó)目前共有338個(gè)地級(jí)以上市，其中僅有21.6%環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)，從全國(guó)來(lái)看，大約有20%以上城市深受霧霾和酸雨等影響。環(huán)境污染的主要來(lái)源在重工業(yè)，其中大氣污染問(wèn)題尤為突出。各企業(yè)都采取很多有效措施降低大氣污染物排放，特別是對(duì)煙氣脫硫脫硝處理。

1、脫硫脫硝活性炭的制備

（1）制備方法煤和木頭是制作活性炭比較常用的材料。在工業(yè)上活性炭用量大，為節(jié)約成本，一般情況下會(huì)用比較廉價(jià)的材料，用煙煤較多，還有其他煤種。其實(shí)制備活性炭的材料有很多，如廢茶、核桃殼等。

制作活性炭有如下四個(gè)步驟：預(yù)處理、成型、碳化和活化。

第一步是脫灰和預(yù)氧化處理，脫灰對(duì)活性炭的吸附能力提高有著重要影響。

預(yù)氧化在提高活性炭的吸附能力的同時(shí)還能降低活化溫度。

成型有兩種方式:將材料直接炭化和人工成型。有研究者直接將材料在350℃～600℃的高溫中進(jìn)行炭化，再把沒(méi)有炭化好的材料用750℃～900℃水蒸氣活化。

備注：該制備方法比較簡(jiǎn)單直接，活性炭的吸附能力也很高，但是炭化時(shí)需在很高的溫度下進(jìn)行，之后沒(méi)有炭化好的材料將需要更高的溫度對(duì)其進(jìn)行活化，這極不利于脫硫脫硝活性炭的制備，容易損害已成型顆粒的結(jié)構(gòu)，降低活性炭的機(jī)械強(qiáng)度。這幾年里還有研究者多次對(duì)化學(xué)自成型法進(jìn)行了研究�；瘜W(xué)自成型法的步驟是先將脫水劑以合適的方式放到材料上，待材料發(fā)生反應(yīng)之后，就可得到有相對(duì)應(yīng)的比表面積活性炭。雖然該方法也可制備出活性炭，但是其制備成本比較高，且脫水劑的用量越大成本越高，不適宜于大批量制備活性炭。

（2）機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)化活性炭在工業(yè)中廣泛的應(yīng)用，其必須具有較高的強(qiáng)度性能。東順環(huán)保對(duì)優(yōu)化活性炭的強(qiáng)度進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同材料所制備的活性炭其強(qiáng)度性能也不同，曾發(fā)現(xiàn)椰殼所制成的活性炭強(qiáng)度較低，而焦油型的活性炭的強(qiáng)度就很容易提高。同時(shí)還研究發(fā)現(xiàn)，孔隙結(jié)構(gòu)如果過(guò)于發(fā)達(dá)，活性炭強(qiáng)度性能會(huì)降低，現(xiàn)在工業(yè)上使用的活性炭制備方法主要是通過(guò)向粉末狀原材料中加入粘結(jié)劑，混合均勻后再擠壓成所需的形狀，然后高溫灼燒炭化處理。本制備方法是通過(guò)控制向原材料中加入粘結(jié)劑的方式使活性炭達(dá)到工業(yè)所需的各項(xiàng)要求。粘結(jié)劑的選擇是影響最后活性炭的成型和強(qiáng)度的重要因素。比如使用有機(jī)粘結(jié)劑對(duì)最后的活性炭強(qiáng)度不會(huì)有很大的提升；而無(wú)機(jī)粘結(jié)劑盡管可以有效的提高最后制成的活性炭強(qiáng)度，但是用量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致活性炭的脫硫脫硝效率下降。使用太西煤及天然的粘結(jié)劑制成的活性炭，在800℃下活化反應(yīng)，經(jīng)過(guò)活化反應(yīng)后的活性炭強(qiáng)度有所降低。

2、孔結(jié)構(gòu)對(duì)脫硫脫硝性能的影響

研究者對(duì)比表面積有過(guò)多次研究，很多研究者研究出的結(jié)果也都不一樣。東順環(huán)保用850℃～950℃水蒸氣活化制備了煤質(zhì)活性焦，研究結(jié)果表明：硫容與總比表面積和孔容基本上沒(méi)有關(guān)系，但是與微孔的比表面積具有很強(qiáng)的相關(guān)性。研究者通過(guò)研究表明微孔可以讓脫硫發(fā)生較好的反應(yīng)。

3、表面改性研究

在活性炭的表層的官能團(tuán)可以使活性炭對(duì)硫化物和硝化物的吸附作用產(chǎn)生很大的影響。堿性的官能團(tuán)對(duì)酸性的氣體有著很強(qiáng)的吸附性。氧元素被吸附在活性炭表面之后會(huì)形成含氧官能團(tuán)，這種官能團(tuán)可以明顯增大活性炭的表面極性，從而影響活性炭的吸附性、表面結(jié)構(gòu)的酸堿性等。常見(jiàn)的堿性的含氧官能團(tuán)有吡喃酮基、苯并吡喃基等。

化學(xué)改性能夠通過(guò)對(duì)活性炭表面的官能團(tuán)的改變來(lái)增加對(duì)氣體吸附的活性位，也可以根據(jù)負(fù)載催化劑來(lái)提升對(duì)脫硫脫硝的催化活性。所謂化學(xué)改性即是通過(guò)化學(xué)方法改變活性炭表面的官能團(tuán)，從而來(lái)達(dá)到控制活性炭選擇性吸附性的目的。在活性炭的表面加入雜原子可改變官能團(tuán)的屬性，使對(duì)吸收硫化物的功能更加強(qiáng)力。當(dāng)前研究的大多數(shù)是氮、氧官能團(tuán)，這兩類(lèi)官能團(tuán)通常是呈堿性的。學(xué)者李巧燕以活性炭和三聚氰胺為材料制備了新型活性炭，這種活性炭相比于以前的活性炭，脫硝效率更大，并且含氮量越多，脫硝性能越強(qiáng)。

4、總結(jié)

在諸多脫硫脫硝技術(shù)中，活性炭法脫硫脫硝技術(shù)能在很多領(lǐng)域得到大力推廣并應(yīng)用，特別是鋼鐵行業(yè)中，主要因?yàn)槭腔钚蕴烤哂歇?dú)特的優(yōu)點(diǎn)：良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及疏水性；很好的催化作用、負(fù)載性能以及獨(dú)特的空隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)特性，能同時(shí)對(duì)煙氣中二氧化硫、氮氧化物、粉塵、二噁英等污染物進(jìn)行脫除；煙氣凈化過(guò)程中不需消耗水；回收的二氧化硫可制取濃硫酸或亞硫酸鈉副產(chǎn)品，對(duì)二氧化硫資源化。活性炭法煙氣脫硫脫硝具有很好的發(fā)展前景，但仍需進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)出具有更好耐磨性能、更高脫硝效率等性能的新型活性炭，以便達(dá)到降低活性炭制備成本和活性炭法煙氣脫硫脫硝的運(yùn)行成本，煙氣脫硫脫硝一般常用的活性炭形狀是柱狀活性炭。

5、煙氣脫硫脫硝活性炭的注意事項(xiàng)：

（1）柱狀活性炭在儲(chǔ)存或運(yùn)送時(shí)，防止與火源直觸摸摸，以防著火。

（2）柱狀活性炭再生時(shí)防止進(jìn)氧并再生完全，再生后有必要用蒸氣冷卻降至800℃以下，不然溫度高，遇氧，柱狀活性炭自燃。

（3）著火后不會(huì)發(fā)生有焰焚燒，僅僅陰燃。煤質(zhì)柱狀活性炭焚燒時(shí)假如通風(fēng)不足，會(huì)生成有毒的一氧化碳。

（4）柱狀活性炭屬于多孔性吸附類(lèi)物質(zhì)，所以在運(yùn)送、儲(chǔ)存和運(yùn)用過(guò)程中，都要肯定防止水浸，因水浸后，水填充了活性孔隙，減少了柱狀活性炭比外表與氣體的直觸摸摸，嚴(yán)重影響運(yùn)用作用。

（5）儲(chǔ)存：有必要存放在盡可能防火的修建內(nèi)。

（6）在運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)制止焦油類(lèi)粘稠物質(zhì)進(jìn)入柱狀活性炭床，防止阻塞柱狀活性炭孔隙或遮蓋了柱狀活性炭打開(kāi)外表，使氣體不能與柱狀活性炭打開(kāi)外表觸摸，失去運(yùn)用作用，如氣體中含有此類(lèi)物質(zhì)，應(yīng)在氣體進(jìn)入柱狀活性炭床前進(jìn)行清除（最好有除焦設(shè)備）以到達(dá)好的運(yùn)用作用。煤質(zhì)柱狀活性炭不行與氧化劑混放。遠(yuǎn)離污染物，貯放處制止明火，火花和吸煙。

（7）使用方法：裝填時(shí)應(yīng)先篩去因搬運(yùn)發(fā)生的碎粒與粉塵。然后層層均勻鋪開(kāi)，不得從進(jìn)料孔處直接倒入，防止使巨細(xì)顆粒裝填不均，終究形成氣體偏流，影響運(yùn)用作用。裝填完畢，開(kāi)車(chē)前應(yīng)先吹空，吹出柱狀活性炭外表粘附粉塵，防止開(kāi)車(chē)后粉塵帶入后工段而影響正常出產(chǎn)。

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