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          淺析活性炭脫硫法

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          淺析活性炭脫硫法

          發布日期:2022-04-23 作者: 點擊:

          鑫祺活性炭廠家為您講解活性炭脫硫法:

          常見的干法脫硫有活性炭脫硫、氧化鐵脫硫、氧化鋅脫硫和氧化錳脫硫,這段時間我們先介紹一下活性炭脫硫的方法。

          用活性炭去除工業氣體中的硫化氫和有機硫化物的方法稱為活性炭脫硫法。

          活性炭脫硫是20世紀30年代初發展起來的一種脫硫方法,至今仍在北美和一些西歐國家廣泛使用。50年代初,活性炭脫硫技術開始在國內幾家中型化肥廠得到應用。20世紀70年代以后,科技工作者利用國外的蒸汽再生技術,研制出一種廉價的脫硫專用活性炭,創造了活性炭脫硫——過熱蒸汽再生工藝?;钚蕴棵摿蛞殉蔀樾“睆S應用Z廣泛的脫硫方法。

          活性炭是一種孔隙率較大的黑色固體。其主要成分為石墨微晶,呈不規則、無定形?;钚蕴康目讖讲痪鶆???煞譃榇罂?2000-10000A)、過渡孔(100-2000a)和微孔(10-100a),主要成分為微孔??紫扼w積接近0.8m3/g?;钚蕴烤哂休^大的比表面積,可達1800m2/g,一般為500-1000m2/g。它們為脫硫的反應物提供了足夠的反應場所和空間。

          01

          活性炭脫硫劑的基本原理

          在室溫下,氣態硫化氫可以與空氣中的氧氣發生如下反應

          h2s + O2 = 2水2 + 2

          H = 434.0 KJ/mol,;G = 511.18 KJ/mol

          這是一個放熱反應。在一般情況下,反應速度非常慢。催化劑可以加速反應?;钚蕴渴橇蚧瘹渑c氧反應的良好催化劑,可以加快反應速度。

          活性炭脫硫屬于多反應。結果表明,硫化氫與氧在活性炭表面的反應分為兩步:第一步是活性炭表面化學吸附氧,在中心表面形成氧化物作為催化劑。這一步容易進行,所以只要工業氣體中含有少量的氧氣(0.1-0.5%)就可以滿足活性炭脫硫的需要。第二步是氣體中的硫化氫分子撞擊活性炭表面,與氧氣發生化學反應吸附在活性炭表面,生成硫分子沉積在活性炭的孔隙中。沉積在活性炭表面的硫對脫硫反應也有催化作用。脫硫過程中產生的硫以多分子層的形式吸附在活性炭的孔隙中?;钚蕴康臍饪自酱?,氣孔表面沉積的硫層越厚。它可以超過二十個硫原子。在微孔中,硫層的厚度一般為4個硫原子。

          當活性炭失效時,孔隙基本上被硫填滿?;钚蕴靠紫堵蚀?,所以活性炭的硫容比其他固體脫硫劑(活性氧化鐵、氧化鋅、分子篩等)大?;钚蕴烤哂辛己玫拿摿蛐阅?,其硫容可超過100%。

          活性炭的脫硫反應主要是在活性炭孔內表面進行的。由于表面自由能的存在,對工業氣體中的分子有一定的吸附作用。水蒸氣在活性炭中,除了存在多分子層吸附外,還存在毛細管冷凝。因此,在常溫下進行脫硫時,活性炭表面會凝結一層薄薄的水膜。利用硫化氫在水中的溶解,使硫化氫在活性炭上的吸附處于更有利的條件,從而加速脫硫。此時,液態水膜中就會發生硫化氫氧化。因此,當氣體中有足夠的水蒸氣時,硫化氫可以更快地被吸收和氧化。如果氣體中有少量氨,活性炭孔表面的水膜呈堿性,更有利于吸附酸性硫化氫分子,能顯著提高活性炭和硫化氫氧化的速度。

          活性炭廠家

          當活性炭降解氣體中的硫化氫時,還會發生以下副反應:

          4 nh3 o2 + 2 h2s + 3 = 2 (NH4) 2 s2o3

          2 nh3 o2 + H2S + 2 = (NH4) 2 so4

          氣體中氨含量越高,活性炭脫硫過程中產生含硫草酸鹽的可能性越大。

          02

          活性炭的物理和化學性能

          就活性炭本身而言,硫容和強度是影響活性炭脫硫性能的Z重要因素。前者提供了良好的脫硫條件,而后者保證了顆?;钚蕴?/strong>在使用過程中不破碎。硫容與活性炭的比表面積密切相關,比孔體積與孔徑分布密切相關。

          01

          硫容量

          硫容是活性炭(脫硫)Z重要的技術指標,代表著活性炭的Z大脫硫能力?;钚蕴康娘柡土蛉萦糜诎胨簹饷摿?H2S≦70mg/m3)為50-100%,工業硫容一般為20-50%;轉換氣脫硫(H2S≦15mg/m3),工業硫容一般為20-40%;用于合成甲醇氣體脫硫(H2S≦1.5mg/m3)時,工業硫容降低至12-20%。

          02

          比表面積

          活性炭是一種高孔隙率的固體材料,具有較大的比表面積,一般500-1000m2/g,Z好可達1800m2/g。

          微孔活性炭,比表面積大,大而過度孔隙發達的活性炭,其比表面積略小?;钚蕴康幕罨潭仍礁?,大孔和超孔越發育。對于有機硫,如硫醇、噻吩,活性炭的比表面積越大越好。過量孔隙較大且發育良好的活性炭有利于工業氣體中硫化氫的去除?;钚蕴康谋缺砻娣e與硫容不成正比??紤]到硫化氫和有機硫化物的需要,一般采用孔隙過度發達的活性炭。

          03

          比孔隙體積

          活性炭的比孔容積是指每單位重量活性炭顆粒的總孔容積,單位為cm3/g。

          為簡便起見,在工業生產中,活性炭的比孔體積常表示為持水量(%)。雖然活性炭的持水比在概念和單位上不同,但在價值上是非常接近的。例如,活性炭的專用溶劑為0.6cm3/g,其含水量約為60%。

          由于活性炭的硫化氫達到飽和,活性炭的孔隙基本上已被硫填充,所以活性炭的孔隙體積或含水量比活性炭大,而含硫量比活性炭更直接?;钚蕴康幕罨潭仍酱?,孔隙體積或持水量越大,對應的硫容大大降低了顆?;钚蕴康膹姸?。一般來說,在保持顆?;钚蕴恳欢◤姸鹊那闆r下,可以提高活性炭的比孔體積。

          04

          的強度

          用于脫硫的活性炭為圓柱形或球形顆粒狀活性炭,這需要一定的強度,否則在脫硫劑的再生過程中很容易被打破,增加了活性炭吸附劑的體系阻力?;钚蕴康膹姸确譃榭箟簭姸群湍湍姸?。一般要求抗壓強度為> 0.5mpa。耐磨性強度一般要求為>90%。

          05

          體積密度

          體積密度,也稱比重,用g/L表示。

          以上就是鑫祺蜂窩活性炭廠家為您帶來的相關資訊,希望對您有所幫助。


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          關鍵詞:活性炭,蜂窩活性炭,活性炭廠家

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