活性炭纤维与柱状活性炭用于烟气脱硫的对比实验

在活性炭法烟气脱硫工艺中，为了有效地提升系统运行的综合性能，通过实验将活性炭纤维（ACF）与普通的柱状颗粒活性炭（GAC）的各项特性进行了对比，实验结果表明，在同样的工作条件下，ACF的吸附系数比GAC提高16．6倍，损耗减少到GAC的1／14，脱附效率棕达一99．8％以上，证明了采用ACF作为工质可以大大送还和吸附剂用量，显著降低补充新工质的次数，减少设备的投资和运行费用，因而使活性炭法烟气脱硫系统在运行的经济性，可靠性和持久性方面均具有比较明显的优势。     

活性炭纤维孔结构和表面含氧官能团对甲醛吸附性能的影响

通过对活性炭纤维(ACF)进行热处理和氧化改性得到具有不同比表面积、孔结构以及含氧官能团的ACF样品,并对这一系列样品进行甲醛吸附研究。实验结果表明,沥青基活性炭纤维(P-ACF) OG-5A具有最小的比表面积和孔容,具有最大的甲醛穿透容量。通过回归分析表明,ACF样品的甲醛穿透容量主要由孔径为0.9～1.8 nm的孔的比表面积和孔容来决定,而不是取决于总比表面积和总孔容。P-ACF OG-7A的氧化改性显著提高了样品的甲醛吸附能力,其中浓HNO_3改性后提升效果最为明显,改性后穿透容量为58.21 mg/g,是未改性样品穿透容量的2.5倍。氧化改性ACF表面含氧量的增加使得甲醛吸附能力增强,进一步通过Boehm滴定实验和回归分析表明酸性含氧官能团(酚羟基、内酯基、羧基等)数量的增加是ACF样品甲醛吸附能力提升的主要原因。酸性含氧官能团富含C=O、C-OH等亲水基团,对甲醛的吸附十分有利。     

活性炭纤维吸附NO和SO2的试验研究

利用聚丙烯腈活性炭纤维(PAN-ACF)在模拟烟气条件下进行吸附脱除NO和SO2的试验研究,重点研究吸附剂质量与烟气流量之比W/Q、水蒸气和氧体积分数、温度等因素对吸附的影响,得到了单独吸附SO2和NO时的最佳工况为:温度30℃、水蒸气体积分数为8%、氧气体积分数为5%、W/Q为2.5(g.min)/L,此时SO2和NO的吸附效率分别为85.8%和65.9%.最后进行同时脱除SO2和NO的试验,结果表明:SO2和NO同时存在时,NO促进了SO2的吸附,而SO2对NO的吸附起抑制作用,此时SO2和NO的吸附效率分别为89.0%和19.0%.     

活性炭纤维脱除燃煤烟气中汞的试验研究

在一维煤粉燃烧试验台上进行了活性炭纤维脱除燃煤烟气中汞的试验研究．采用Ontario-Hydro方法研究燃煤烟气中汞的形态分布,利用三种不同活性炭纤维对实际烟气进行汞的吸附试验．结果表明,烟气中气态汞主要以单质汞为主,飞灰未燃尽碳可以吸附气相汞;活性炭纤维对汞有较好的吸附效果,其表面含氧、含氮官能团以及水分对汞的吸附,特别是对Hg^0的吸附氧化有促进作用．     

活性炭纤维脱除气态污染物反应器的阻力

以粘胶基活性炭纤维(ACF)反应器为研究对象,探讨ACF用量、放置方式和气体流速对反应器内阻力的影响.结果表明,阻力随着气体流速和ACF堆积密度的增加而增大,其增加量随着流速的增加而减小.同样的床层高度,ACF水平顺气流放置比垂直分层放置的阻力小;而要达到同样的脱除效果,颗粒状活性炭反应器的阻力要大于ACF反应器3～4倍.建立反应器阻力数学模型,确定各种不同布置方式的阻力系数.通过模型的计算值与实测值比较可以发现,床层高度不宜超过1.5 m,且ACF不宜塞紧,每片ACF毡间应留一定的间隙.     

活性炭纤维吸附处理喹啉废水的实验研究

粘胶基活性炭纤维(ACF)经微波辐射处理后,通过低温氮气吸附法测定了比表面积SBET,用扫描电镜(SEM)表征了其显微结构,研究了活性炭纤维对喹啉模拟废水的吸附特性.结果表明,经微波辐射后的活性炭纤维其BET表面积由213.8 m2/g,增加到1 917.9 m2/g,ACF表面粗糙,增加了许多新的烧蚀点;对喹啉废水的吸附符合Freundlich吸附等温式;改性后的ACF吸附速率加快,20 min就达到吸附平衡.pH＞8吸附率显著降低.吸附穿透实验表明,喹啉入口速率越大,浓度越高,其出水浓度越高,微波再生后的ACF仍有较好的吸附性能.     

活性炭纤维负载纳米MnO2氧化甲苯的实验研究

挥发性有机化合物(VOCs)是室内空气中的主要污染物之一,对室内VOCs的净化研究已成为室内环境领域的研究热点.以KMnO4和NH3.H2O为原料合成纳米MnO2,然后通过浸渍、高温焙烧处理将纳米MnO2颗粒负载于PAN基活性炭纤维表面,获得了活性炭纤维/纳米MnO2材料(ACF-MnO2材料).研究结果表明,ACF-MnO2材料在室温下可以将甲苯氧化为CO2,并且对高浓度的甲苯气体具备很强的抗穿透能力.这种新型材料对于室内空气中甲苯的净化具有很好的借鉴意义.     

盐酸处理对活性炭纤维吸附性能的影响

采用盐酸对活性炭纤维进行预处理,通过单因素实验和正交试验比较了不同处理条件对活性炭纤维的处理效果;通过碘吸附值研究处理前后活性炭纤维的吸附性能变化,通过低温液氮吸附表征活性炭纤维的比表面积及孔结构变化,并通过扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶红外光谱(FTIR)表征活性炭纤维表面形貌及表面官能团的变化.实验结果表明,经盐酸处理后,活性炭纤维的吸附性能明显提高.且当盐酸质量分数为4%,振荡时间为50min时,其碘吸附值较原样提高24.89%,比表面积较原样增大27.45%,孔容由0.425 639mL·g-1增大为0.465 181mL·g-1,微孔数量增多;活性炭纤维表面形貌较原样变化不大,材料中的含氧官能团的吸收峰略微增强,苯环吸收峰逐渐消失.     

活性炭纤维纸的制备、结构及性能研究

采用湿法造纸工艺制备活性炭纤维纸(ACFP),探讨了分散剂、活性炭纤维与纸浆纤维配比对活性炭纤维纸的透气度、抗张强度、比表面积和微孔体积的影响。结果表明,分散剂可增加ACFP的抗张强度而对透气度影响较小,随活性炭纤维含量的增加,ACFP的透气度增加而抗张强度下降, ACFP具有与活性炭纤维类似的孔径大小和孔径分布, 二者的氮气吸附等温线均为I型等温线,吸附机理均为微孔填充,ACFP的形态结构为无序随机排列。     

活性炭纤维脱除SO2/NOx/Hg中传递过程的影响

为解决活性炭纤维(ACF)同时低温吸附氧化脱除SO2/NOx/Hg时传递过程对脱除率的影响问题,通过实验和数学模型相结合的方法,研究了传递过程对脱除污染物宏观反应速率的影响,并将ACF与颗粒活性炭(GAC)的传递过程影响进行了比较.认为温度的影响对于ACF和GAC都可以忽略;当ACF表面流速大于0.113 m/s,GAC表面流速大于0.2 m/s时,外扩散的影响可以忽略;ACF内扩散的影响可以不考虑,而GAC不能忽略.     

脱硫活性碳纤维改性及再生技术研究进展

工业脱硫成本较高、脱硫剂难再生和脱硫产物难利用,采用吸附性能和再生性能优越的活性炭 纤维作为脱硫剂极具前景。 首先阐述了活性碳纤维吸附—氧化—水合整个脱硫过程,分析了表面官能团对 ACF 吸附催化效率的影响。 总结出在吸附和氧化前,基于碱性含氧官能团及含氮官能团的调控对 ACF 进行 改性可显著提升其脱硫率。 而水合生成硫酸后,对 ACF 再生可将孔内污染物洗脱或分解,还原活性位,实现 循环脱硫。 然后对活性碳纤维改性及再生方法进行归纳:改性方法主要基于 ACF 物理结构和表面官能团种 类、数量的调整,瓶颈在于难以分离孔隙和官能团的耦合影响;再生方法主要靠外部供能,使吸附质分子和产 物脱附或直接分解,但碳损耗大、能耗高、产物利用率低。 最后对未来脱硫活性碳纤维改性及再生技术研究 方向提出建议,以供制备高性能脱硫剂参考。     

碳纤维表面官能团均一化及其表面能

天空硼氢化钠（NaBH4)、四氢铝锂（LiAlh4)对氧化后碳纤维表面官司能团的还原作用,借助X光光电子能谱、表面能测试,研究氧化、还原后碳纤维表面官能团含量的变化,以及其与表面能的关系,结果表明,四氢铝锂还原有利于获得表面官能团较均一的碳纤维,且不影响碳纤维表面能。碳纤维的表面能与其表面含氧官能团有关系,但并不与具体哪种官能团有明显直接关系。     

利用活性炭纤维吸附废水中CCl4的试验研究

以活性炭纤维(ACF)作为去除废水中四氯化碳(CCl4)的吸附剂。分析了震荡时间、温度、pH、活性炭纤维用量等对吸附效果的影响。结果表明,处理含CCl4废水的理想条件为:pH=1、t=25℃、t=30min,最大的去除率能达到90%。CCl4在活性炭纤维上的吸附规律可用Fre-undlich模式描述。活性炭纤维脱附效果很好,可以重复再生使用。     

活性炭表面SO2的催化氧化三相反应动力学

在氧和水蒸汽共存的条件下，ＳＯ２在活性炭表面发生催化氢化反应生成硫酸而使反应体系变为三相。整个反应过程可分为三个阶段，反应控制步骤为：Ｈ２ＳＯ３＋Ｏ＾＊ＡＨ２ＳＯ４。通过对反应速率随硫酸蓄积量线性减少的原因进行分析，发现无法采用内部效率因子的概念加以解释。     

活性半焦脱除烟气中SO2的研究进展

综述了国内外关于活性半焦脱除烟气SO2的研究现状，对半焦的制备条件及活化改性方式给其脱硫活性带来的影响进行了详细的分析，指出了目前研究中存在的若干问题，并提出了新的研究方向。     

改性粉煤灰脱除二氧化硫的实验研究

用实验研究了改性后的粉煤灰处理低浓度二氧化硫问题,探讨了改性粉煤灰含湿量、用量、烟气量和二氧化硫浓度等因素对粉煤灰脱硫效率的影响．实验发现：改性粉煤灰在含湿量为30％,用量为30g,烟气量为200L／h,SO2浓度为0．2％时对二氧化硫的吸附效率在98％以上,持续时间达到30min,其效果优于市售一级活性炭,说明粉煤灰对二氧化硫的脱除有很好的研究和应用价值．     

载硫活性炭纤维(ACF/S)吸附脱除模拟焚烧烟气中的铅

在不同浓度的硫溶液中, 通过化学浸渍方法将单质硫负载到活性炭纤维(ACF)表面, 得到活性炭纤维负载硫(ACF/S)材料。在不同气氛下(HCl, SO₂, HCl+SO₂)的垃圾焚烧模拟烟气中, 以ACF/S对烟气铅进行吸收实验, 采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析研究其对铅的去除机理。结果表明, ACF/S中的单质硫大多富集在ACF表面, 对ACF比表面积影响不大, 但明显提高了ACF对铅的去除效果。此外, 在不同的烟气氛围(HCl, SO₂, HCl+SO₂)中, ACF/S均对烟气铅均有较好的捕集效果, 对颗粒铅捕集率均达到65%以上, 对气态铅均达到80%以上。因此, 利用硫改性活性炭纤维提高焚烧烟气中的铅的捕集率是可行的。     

活性炭纤维电化学处理染料废水

研究了活性炭纤维(ACF)作电极电化学处理染料废水的问题．考查了电极材料、电压、电解时间以及电解质等因素对电化学处理染料废水效果的影响．结果表明，以ACF作阴极，ACF 不锈钢作阳极，在电压为15V，电解时间为30min，电解质NaCl加入量为5kg/t的条件下，染料废水的色度去除率可达96．10％，COD去除率达56．78％．在电解后的废水中加入少量CaO可以解决返色问题．研究表明，ACF是一种新型的催化电极材料．     

微波再生载硫活性炭的动力学研究

利用微波辐照方法,进行载硫活性炭的解吸再生,以达到制取高浓度二氧化硫制酸合格原料气的目的.在微波功率700 W、载气流量0.3 L/min、活性炭量8.0000 g的条件下,实验得出了SO2的出口浓度曲线和活性炭吸附低浓度SO2后的再生动力学方程.     

煤粉残炭二氧化碳反应性实验研究

采用自制实验装置研究了煤粉残炭二氧化碳的反应性,研究结果表明煤粉残炭二氧化碳反应性随原煤挥发份增加而增加,随残炭制备温度增加而增加,随煤粉粒度增加而下降;焦炭的二氧化碳反应性低于煤粉残炭二氧化碳的反应性.根据实验结果提出了煤粉残炭相对活性因子指标及其预测经验公式.