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我国的大气污染以煤烟型污染为主,燃煤排放的SO2使大气环境质量恶化,酸雨危害加重。控制烟气中的SO2成为一项迫切的要求。利用吸附法脱除烟气中的SO2是一种行之有效的方法。 本论文以活性炭对烟气中SO2的吸附行为为研究对象,系统研究了SO2浓度、烟气空速、吸附温度、烟气中O2和H2O等因素对吸附的影响,试验了在不同条件下经改性处理的活性炭对SO2的吸附效果、几种工业废渣对SO2的脱除效率,同时分析了SO2在活性炭上的氧化反应机理及吸附动力学,并提出了固定床吸附模型。 试验发现,烟气中SO2浓度越高,烟气通过活性炭吸附床的流速越大,吸附效率越低。温度对吸附的影响是:在60℃以下,高温对吸附有利;在60℃以上,温度越低,吸附效果越好。因此,吸附温度宜控制在60℃左右。此外,烟气中的O2能增强SO2在活性炭上的吸附,烟气中的H2O也显著增强SO2在活性炭上的吸附,SO2吸附量的增加来源于SO2的化学吸附量。经过田、Zn(NO3)2和HNO3分别改性的活性炭,其吸附SO2的能力与未改性的新鲜活性炭相比,分别提高了116%、25%和16.7%。钢渣、煤渣和碱渣都可以脱除烟气中的SO2。湿润的钢渣脱硫效果比干燥钢渣好,而碱渣须与颗粒物质(如钢渣)混合才能用于干法脱硫,脱硫效果比单独用钢渣脱硫好。因此,因地制宜选用工业废渣来脱硫,可以降低脱硫成本。 SO2在活性炭上的氧化可分为三个阶段。第一阶段为等速过程,第二阶段为减速过程,第三阶段也为等速过程,其速率为第一阶段的6%~10%。第二阶段的减速是由于硫酸在活性炭微孔上的蓄积造成的。SO2的氧化反应在活性炭微孔上进行,活性炭上的大孔不参与反应。固定床中发生吸附的有效部位是吸附带。将吸附带以某一虚拟速度运动,通过物料衡算可以建立固定床吸附操作模型方程。 活性炭纤维对NOX有很好的吸附效果。NOX浓度、吸附温度、气体空速等都影响吸附效率。活性炭床层压力损失与空速和床层厚度的关系为:ΔP=37.8uL。水洗再生后活性炭脱硫效率与第一次吸附相比几乎没有下降。