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活性炭在治理含二氧化硫的廢氣中的應用

2013-03-06 18:23 來源:未知

    空氣中的二氧化硫是污染空氣的大有害成分,是形成酸雨的主要因素。1997年我國工業(yè)系統(tǒng)排放的二氧化硫有害廢氣高達1882萬噸。燃燒燃料和工業(yè)生產(chǎn)排放的二氧化硫廢氣可分為兩類:有色冶煉廠等排放的高濃度廢氣,都以接觸氧化法回收硫酸;火電廠等的鍋爐煙氣量大、二氧化硫濃度低,大都為0.1%~0.5%。如不予治理排放,將嚴重污染空氣。
    煙氣脫硫技術有兩百多種,目前火電廠應用的僅約十種,常用的有濕式石灰石一石膏工藝、噴霧干燥工藝、爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕工藝、循環(huán)流化床工藝等。應用活性炭治理工藝也在不斷開發(fā),已有較成熟的工業(yè)應用;钚蕴繉煔庵械亩趸蛭,在低溫(20~100℃)主要是物理吸附;在中溫(100~160℃)主要是化學吸附,活性炭表面對二氧化硫和氧的反應具有催化作用,生成三氧化硫,從而與水生成硫酸;在高溫(>250~C)幾乎全是化學吸附。吸附二氧化硫的活性炭,由于表面被生成的硫酸所覆蓋,活性炭吸附能力下降,需要再生:用水洗法洗出活性炭中的硫酸,再將活性炭干燥;或用加熱法使硫酸與炭反應,還原為二氧化硫,從富集的二氧化硫中制造硫酸或硫黃。通過回收、濃縮成70%的硫酸,也可制磷肥,如湖北松木坪電廠、中國科學院大連化學物理研究所和湖北化學所協(xié)作的研究成果值得應用。
    松木坪電廠采用活性炭吸附塔,入口二氧化硫濃度3200mL/m。,效率>90%,活性炭吸附量>12.3g/100g活性炭;钚蕴拷䴘n含碘物作為催該法具有費用較省和體積較小的優(yōu)點。治理銅及其合金工件酸洗拋光時,產(chǎn)生高濃度氮氧化物廢氣,可用活性炭吸附,大型立式不銹鋼裝置的凈化效率達99%以上,有效地排除了氮氧化物的污染。將活性炭浸潤在含碳酸鈉或碳酸氫鈉的溶液中,干燥后,放人儲罐中,排出的含氮氧化物廢氣通過儲罐而凈化。含一氧化氮的廢氣可通過活性炭充填的凈化罐,溫度低于50℃,相對濕度≤50%;钚蕴课揭谎趸,可加熱至100~200℃解析。這個廢氣處理工藝適用于隧道廢氣凈化,使低含量的一氧化氮濃縮而排除。
    關于從廢氣中同時脫除氮氧化物和硫氧化物的方法,已被廣泛關注。1976~1984年日本住友重機械株式會社成功研究活性炭脫硫、硫硝技術,1985年有人用活性炭對氮氧化物和硫氧化物進行同時脫除,脫硫效率較高,脫氮效率卻很低。迄今,國內(nèi)外未有在常溫下能同時脫除這兩種氣體的理想吸附劑。對活性炭來說,重要的問題是要研究出脫硫、硫氮性能高、耐磨強度大、著火點高、成本低的專用活性炭。由活性炭、氫氧化鈣、硫酸鈣、含水氫氧化鉀和無機黏結(jié)劑組成的蜂窩狀結(jié)構的吸附劑,適用于脫除煙囪中排出的氮氧化物和硫氧化物。將一定質(zhì)量的活性炭粉(20~40目)在氫氧化鉀和強氧化劑溶液中浸漬,烘干后,能在常溫常壓下有效地大容量吸除低濃度的氮氧化物和硫氧化物,同時對苯等有機物也有一定的脫除效果。在有些艙室內(nèi)存在多種有害氣體:二氧化硫、二氧化氮、苯、臭氧、乙醇胺、二甲苯等,雖然濃度不高,但長期逗留,會影響健康。以往的空氣凈化主要依靠浸漬活性炭上的銅、鉻、銀的氧化物起作用,但凈化容量低,有些方法不適合在常溫常壓下使用。
    同一反應器內(nèi)同時脫硝、脫硫的技術,目前國內(nèi)外尚處于開發(fā)和研究階段。

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