Faollashgan uglerod yuqori darajada rivojlangan gözenek tuzilishiga va juda katta o'ziga xos sirt maydoniga ega, shuning uchun u kuchli adsorbsiyaga ega, faollashtirilgan uglerod yuzasi bilan birlashganda bir nechta funktsional guruhlarni o'z ichiga olgan kislorod-bo'ladi, shuning uchun u mukammal adsorbent, katalizator va katalizator tashuvchisi.
1. Faollashgan uglerodni oltingugurtdan tozalash printsipi
ning adsorbsiyasifaollashtirilgan carbon for SO2 includes physical adsorption and chemical adsorption. When there is no water vapor and oxygen in the flue gas, physical adsorption mainly occurs, and the adsorption amount is small. When the flue gas contains sufficient water vapor and oxygen, activated carbon flue gas desulfurization is a process of both chemical adsorption and physical adsorption. Physical adsorption first occurs, and then catalytic oxidation of SO2 adsorbed on the surface of activated carbon to H2 SO4 in the presence of water and oxygen.
2. H2O ishtirokida faollashtirilgan uglerodni oltingugurtdan tozalash reaktsiyasi jarayoni
Faollashgan uglerodli gazni oltingugurtdan tozalash boshqa chiqindi gazlarini oltingugurtdan tozalash texnologiyasidan farq qiladi. Bu an'anaviy mikro gözenekli adsorbsiya nazariyasiga asoslangan texnologiya. Biroq, bu adsorbsiya jarayoni oddiy sanoat adsorbsion suvni tozalash texnologiyasidan juda farq qiladi, chunki u ko'p komponentli materialning adsorbsion massasini o'tkazishni o'z ichiga oladi-, shuning uchun uning adsorbsion jarayoni juda murakkab. Suv mavjud bo'lganda, faollashtirilgan uglerod yuzasiga yaqin joyda, sirt, teshik, katta teshik va mikro teshik, suv, bug ', SO2, SO2 -3, SO2-4 va boshqa komponentlarni hosil qilishi mumkin. Murakkab aralashmaning mavjudligi, bu molekulalarning mavjudligi yoki ionlari va uning miqdori, yoki adsorbsiya ish faoliyatini yaxshilashga yordam berishi mumkin yoki faollashtirilgan uglerod adsorbsiya qobiliyati. H2O ning ishtiroki SO2 ning uglerod yuzasida reaktsiya mexanizmini tubdan o'zgartiradi va reaksiya jarayoni haqida ko'plab farazlar mavjud. Lizzio, Mochida, Cazorla-Amoros va boshqalar. SO2 va O2 faol saytlar uchun raqobatlashadi, deb ishonishgan. Uchta mumkin bo'lgan oksidlanish reaktsiyalari orasida faqat quyidagi formula muammosiz bajarilishi mumkin: C -- SO2 plyus O2 plyus C -- SO3 va C -- O, ya'ni faqat gazsimon kislorod adsorbsiyalangan SO2 bilan reaksiyaga kirishadi.
Tamura H2O, SO2 va O2 molekulalari faollashgan uglerod tomonidan so'rilishi mumkinligiga ishongan. Ular va ma'lum bir fazoviy konfiguratsiya o'rtasida etarlicha yaqin masofa mavjud ekan, ular bir-biri bilan to'g'ridan-to'g'ri reaksiyaga kirishishi va oxir-oqibat H2 SO4 hosil qilishi mumkin edi. Bu nazariy modelda oksidlanish tenglamasi C -- SO2 plyus C -- OC -- SO3 plyus C.
Zawadzki et al. believed that the participation of H2O changed the reaction mechanism of SO2 on the carbon surface, and the oxidation reaction could not be carried out in the absence of H2O. In the presence of H2O, the pyranone functional groups and delocalized π electrons on the surface of activated carbon react with H2O molecules to generate H2O2, which can oxidize THE H2 SO3 formed after SO2 is dissolved in water to H2 SO4.
We believe that in the presence of water, the number of effective adsorption sites is not determined by the volume and number of micropores, and the micropore filling theory is not suitable for activated carbon desulfurization with water elution, Tamura mechanism and Lizzio theory are not suitable for this technology. Zawadzki's theoretical analysis is a reasonable explanation. The surface of activated carbon should follow the following equation: SO2 ·H2O plus H2O2 2H plus -- SO2-4 plus H2O.
3. Azotni faollashtirilgan uglerod bilan olib tashlash printsipi
Faollashtirilgan uglerodni denitrifikatsiya qilish texnologiyasini adsorbsiya usuli, NH3 selektiv katalitik kamaytirish usuli va issiq uglerodni kamaytirish usuliga bo'lish mumkin. Adsorbsion usul NOx ni adsorbsiyalash uchun faollashtirilgan uglerodning mikrog'ovak strukturasi va funktsional guruhlaridan foydalanadi va past reaktivlik bilan NO ni yuqori reaktivlik bilan NO2 ga oksidlaydi. NOx faollashtirilgan uglerod adsorbsiyasi mexanizmi bo'yicha tadqiqotchilar o'rtasida hali ham katta farqlar mavjud. NH3 selektiv katalitik kamaytirish usuli NOx va NH3 o'rtasidagi reaktsiyaning faollashuv energiyasini kamaytirish va NH3 dan foydalanish tezligini yaxshilash uchun NOx ni adsorbsiyalash uchun faollashtirilgan ugleroddan foydalanadi. Issiq uglerodni kamaytirish usuli - CO2 va N2 hosil qilish uchun yuqori haroratda uglerod va NOx reaktsiyasidan foydalanish, afzalligi shundaki, katalizatorga ehtiyoj yo'q, qattiq uglerod arzon, keng manba, reaktsiya natijasida hosil bo'lgan issiqlik qayta ishlanishi mumkin. Biroq, kinetik tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, O2 va uglerod o'rtasidagi reaktsiya NOx va uglerod o'rtasidagi reaktsiyadan oldinroq bo'ladi, shuning uchun chiqindi gazida O2 mavjudligi uglerod iste'molini oshiradi.
Natijalar shuni ko'rsatadiki, faollashtirilgan uglerodda SO2 ning adsorbsiyasi asosan kimyoviy adsorbsiya bo'lib, haqiqiy sanoat chiqindi gazini taqlid qilish uchun yuqori{2}}tozalikdagi SO2, havo va suv bug'lari aralashmasi bilan oltingugurtdan tozalash samaradorligi 96 foizdan oshadi. Yuqori tozalikdagi NOx, havo va suv bug'lari aralashmasi haqiqiy sanoat tutun gazini taqlid qilish uchun ishlatiladi va NOx faollashtirilgan uglerod tomonidan adsorbsiyasi jismoniy adsorbsiya va kimyoviy adsorbsiyani o'z ichiga oladi. Gaz oqimida SO2 gazi bo'lmagan holda, faollashtirilgan uglerod dinamik adsorbsion muvozanatga yetganda, faollashtirilgan uglerodning azotni olib tashlash samaradorligi 75 foizdan yuqori bo'ladi. Haqiqiy sanoat chiqindi gazini taqlid qilish uchun yuqori-tozalikdagi SO2, NOx, havo va suv bugʻlari aralashmasi ishlatilgan. Gaz oqimida SO2 va NOx mavjud bo'lganda, faollashtirilgan uglerodning adsorbsion sig'imi va adsorbsion to'yinganlik vaqti oshdi, oltingugurtdan tozalash samaradorligi, adsorbsiya tezligi va adsorbsiya tasmasi uzunligi biroz o'zgardi. NO ning SO2 bilan almashtirilishi tufayli faollashtirilgan uglerodning NOx adsorbsiya qobiliyati va dinamik adsorbsiya muvozanat vaqti keskin kamayadi, azotni yo'qotish samaradorligi juda past, NOx adsorbsion bandining uzunligi oshadi va adsorbsiya tezligi pasayadi. SO2 ham, NOx ham faol adsorbsion markazni bir oʻzi egallamaydi, balki faol adsorbsion markazda-birgalikda mavjud. Faollashgan uglerod SO2 ni tanlab adsorbsiyalaydi va fizik adsorbsiyaning NOx SO2 bilan almashtiriladi va eriydi. Kimyosorbsiyalangan NOx faollashtirilgan uglerodning SO2 ga adsorbsiyasini kuchaytirishi mumkin. Shu bilan birga, SO2 faollashtirilgan uglerod tomonidan NOx ning adsorbsiyasini ham rag'batlantirishi mumkin.
