活性炭法

活性炭脫硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用

概述

活性炭脫硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用。
活性炭的催化活性很強,煤氣中的H2S在活性炭的催化作用下,與煤氣中少量的O2發生氧化反應,反應生成的單質S吸附於活性炭表面。當活性炭脫硫劑吸附達到飽和時,脫硫效率明顯下降,必須進行再生。活性炭的再生根據所吸附的物質而定,S在常壓下,190℃時開始熔化,440℃左右便升華變為氣態,所以,一般利用450-500℃左右的過熱蒸汽對活性炭脫硫劑進行再生,當脫硫劑溫度提高到一定程度時,單質硫便從活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷後形成固態硫。
活性炭脫硫的脫硫反應機理:2H2S+O2=S+2H2O
活性炭法煙氣脫硫與傳統的石灰法脫硫工藝相比較,其具有投資少、易於操作、無二次污染等優點,且回收產物為高品質的硫酸。

評價

活性碳(activatedcarbonfiltration)是由木頭,殘木屑,水果核,椰子殼,煤炭或石油底渣等物質在高溫下乾餾炭化而成,製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其它分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀,內部是多孔的,孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2,而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積,孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性(polarity),它主要靠物理的吸附能力來排除雜物,當吸附能力達飽合之後,吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質,所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。

缺點

這種活性碳濾器如果吸附能力明顯下降,必須更新。測定進水及出水的TOC濃度差(或細菌數量差)是考慮更換活性碳的依據之一。有些逆滲透膜對氯的耐受性不佳,所以在逆滲透之前要有活性碳的處理,使氯能夠有效的被活性炭吸附,但是活性碳上的孔洞吸附的細菌容易繁殖滋長,同時對於分子較大有機物的清除,活性碳的功效有限,所以必須靠逆滲透膜在後面補強。
硫酸是一種用途極為廣泛的化工產品,我國主要採用焙燒硫鐵礦的方法來生產硫酸.這種傳統的硫酸生產工藝,需要經過破碎、篩分、配料、焙燒、爐氣淨化、催化氧化、吸收等操作環節.在催化氧化的過程中,需要採用以五氧化二釩為主體的釩催化劑,而且要保證425一600℃的操作溫度.為了提高硫的利用率和減少環境污染,還需要進行兩轉兩吸的流程,因而是一項極為複雜的生產過程.
二氧化硫是一種最常見的工業有害排放物.目前,我國套用最為廣泛的是石灰法脫硫.採用石灰法脫硫,副產品為低品質的熟石膏,將其回收以後的利用率很低,因而經濟價值很不明顯,而且易造成二次污染.而採用的活性炭法煙氣脫硫工藝,將回收的二氧化硫(SO2)的最終產物轉變為硫酸(H2SO4),從而使脫硫副產品具有較高的工業套用價值。

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