碳材料吸附脱除二氧化硫性能的影响因素

摘要

选用了7种不同物理化学特性的碳材料,分别为活性炭-1(比表面积1779m^(2)/g)、活性炭-2(比表面积970m^(2)/g)、多孔纳米炭-1(平均孔径14nm)、多孔纳米炭-2(平均孔径85nm)、多孔纳米炭-3(平均孔径4.7nm,掺氮)、多孔纳米炭-4(平均孔径4.1nm,不掺氮)和纳米碳纤维。在对比这7种不同的碳材料的物理化学特性与其脱硫性能的基础上,研究材料的物理化学特性、脱硫温度、反应空速等因素对碳材料吸附脱除SO_(2)性能的影响。结果表明,碳材料吸附脱除SO_(2)的性能受材料的比表面积、孔隙结构、表面官能团、脱硫温度和反应空速的综合影响。不同的碳材料中,材料的孔隙结构和表面官能团对材料的脱硫性能影响很大,以微孔结构为主的碳材料SO_(2)去除率较高,以介孔结构为主的碳材料脱硫容量较高;随着脱硫温度升高,碳材料的吸附脱硫性能降低;随着反应空速降低,碳材料的吸附脱硫性能升高。本研究中,多孔纳米炭NCP-10的吸附脱除SO_(2)性能最好,能在室温下保持100%的SO_(2)去除率持续1h,且在室温下1h内累积的脱硫容量最高可达108mg(SO_(2))/g(材料)。