Sammenlignet med konventionelt aktivt kul har aktiveret kulfiber åbenlyse fordele i fysiske og kemiske egenskaber. Som et nanoporøst adsorptionsmateriale har aktiveret kulfiber en slank fiberstruktur med en diameter på omkring 20μm and high strength, and can be processed into various shapes (such as felt, cloth, etc.). Specific surface area up to 2 000m2 /g, its surface area is one hundred or even one thousand times of activated carbon, thus greatly increasing the adsorption and catalytic capacity; Because its pores are nano-scale surface pores (<2 nm),="" abundant="" in="" quantity="" and="" uniform="" in="" arrangement,="" which="" can="" not="" only="" reduce="" the="" diffusion="" resistance="" of="" gas="" in="" the="" adsorption="" process,="" but="" also="" easily="" regenerate="" the="" activated="" carbon="" fiber="" in="" the="" desorption="">
På grund af berigelsen af nano-porer på overfladen af aktiveret kulfiber (molekylsigteeffekt), kan den fjerne ultralav koncentration AF SO2, som selv den nuværende våde afsvovlingsproces med den højeste afsvovlingseffektivitet ikke kan udføres, ikke kun kan bruges til afsvovling og denitrering af kraftværksrøggas, men kan også bruges til at forbedre miljøet ved travle vejkryds, parker og andre steder. Derudover behøver denitreringsproces ikke at tilføje yderligere reaktanter, kan opnå samtidig afsvovling og denitrering, omfattende økonomi er bedre end aktivt kul. På grund af dens fordele ved enkel proces, ingen sekundær forurening og vedvarende udnyttelse af ressourcer, er denne metode blevet et hot spot inden for miljøbeskyttelsesforskning over hele verden.
1. Princippet om afsvovling af aktiveret kulfiber
Baseret på, at den aktive kulfiber har en usammenlignelig adsorptionsevne i forhold til konventionel aktivt kul, har den en bred anvendelsesmuligheder for SO2-fjernelse. Reaktionsprincippet med kontinuerlig fjernelse af SO2 fra røggas med aktiveret kulfiber er vist i figur 1. Efter adsorption på den aktive kulfiber katalyseres SO2 til SO3 i nærvær af oxygen. SO3 reagerer derefter med vanddamp i røggas og danner svovlsyre, som elueres af overdreven kondensationsvand på aktiveret kulfiber, hvorved adsorptionsstedet for SO2 forlades og SO2 dannes. Cyklussen af adsorption, oxidativ hydrering og svovlsyredesorption fortsætter kontinuerligt, som ikke kun kan undgå tab og aktivitetsfald af kulstofmaterialer på grund af slid eller regenerering, men også undgå den hyppige regenerering af kulstofmaterialer, hvilket reducerer driftsomkostningerne.
2. Fjernelse af NOx
NOx er også et af hovedstofferne i luftforurening. Fjernelse af NOx fra røggas ved NH3-selektiv katalytisk reduktion (SCR)-proces er blevet brugt i vid udstrækning, og de almindeligt anvendte katalysatorer er metaloxider, zeolit og aktivt kul. For at sikre en høj NOx-fjernelseshastighed skal metaloxidkatalysator og zeolitkatalysator bruges i temperaturområdet 180 ~ 330℃, for høj temperatur, NH oxideres; Lav temperatur forårsager lav katalysatoraktivitet. Ulempen ved SCR-processen er, at det nogle gange er nødvendigt at genopvarme røggassen. Efter svovlsyreaktiveringsbehandling udfører den asfaltbaserede aktive kulfiber selektiv katalytisk reduktion af NOx i røggassen. Når oxygenindholdet i gassen er mindre end 10 %, forbedres aktiviteten af selektiv katalytisk reduktion af NOx betydeligt. I. Mochida et al. systematisk undersøgt den katalytiske ydeevne af en række asfaltbaserede aktive kulfibre og fandt ud af, at en aktiveret kulfiber kunne reducere NO i røggassen til mindre end 10mL/m3 ved stuetemperatur. Samtidig fandt undersøgelsen også, at efter varmebehandling ved høj temperatur har aktiveret kulfiber højere aktivitet.
M. Shirahama et al. ladet urinstof på aktiveret kulfiber ved stuetemperatur og fjernede NO i den reducerende luft, hvilket kunne reducere NO fra 50 til 1 000 ml/m3 til nitrogen og kunne fortsætte med at reducere, indtil urinstof var fuldstændig forbrugt.
3.Research direction of activated carbon fiber desulfurization out of stock
Sammenlignet med andre afsvovlings- og denitrifikationsmetoder har afsvovling og denitrifikation af aktiveret kulfiber fordelene ved en simpel proces, ingen sekundær forurening, vedvarende udnyttelse af ressourcer og har et meget bredt anvendelsesperspektiv. Der er dog mange grundlæggende undersøgelser om reaktionsmekanisme, fremstilling og modifikation af aktiveret kulfiber og samtidig afsvovling og denitrering. Derudover er procesdesignet i det praktiske aspekt også indholdet af videre forskning. Derfor kan de vigtigste forskningsretninger for afsvovling og denitrifikation af aktiveret kulfiber i fremtiden opsummeres som følger:
(1) Den interne mekanisme for afsvovling og denitrering af aktiveret kulfiber, især forholdet mellem overfladefunktionelle grupper og afsvovlings- og denitreringsydelse;
(2) Modifikationsmetode for aktiveret kulfiber;
(3) Samspillet mellem afsvovling af aktiveret kulfiber og denitrifikation og optimering af afsvovlings- og denitrifikationsbetingelser.
