煤中黄铁矿对活性焦SO2和NO吸附性能的影响及机制

摘要

黄铁矿(FeS2)是煤中主要含铁矿物质,且对煤利用具有重要影响,本研究以物理混合的方式在脱灰宁夏无烟煤上负载不同质量分数(0.5％,1％,2％,3％)的黄铁矿,通过水蒸气活化制备活性焦,分析黄铁矿对活性焦制备及污染物脱除性能的影响.结果表明:黄铁矿在活性焦制备过程中发生分解,在水蒸气的参与下最终转化为赤铁矿(Fe2 O3),且对活性焦的孔结构、微晶结构和表面化学性质等理化结构的形成起调控作用;黄铁矿的加入进一步促进了活性焦微中孔的发育,过量的黄铁矿使煤焦碳结构的无序性增加、石墨化程度降低、孔结构坍塌,NX-1％FeS2-AC(NX为宁夏酸洗煤,AC为活性焦)的比表面积最高,达到了771 m2/g;黄铁矿可以促进活性焦酸碱官能团的生成,随着黄铁矿含量的增加,活性焦硫容呈现先升高后下降趋势,NX-1％FeS2-AC表现出最佳的脱硫能力,为68.49 mg/g;与SO2吸附相比,NO的吸附效果较差,随着黄铁矿含量的增加,NO转化率降低;同时脱硫脱硝过程中,NO吸附迅速达到饱和,整体硫容升高.