生物質(zhì)焦吸附模擬煙氣中SO2-NO特性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、燃煤電站排放的SO2、NOx等污染物嚴(yán)重威脅著大氣環(huán)境和人類健康?；钚蕴?焦)吸附多污染聯(lián)合控制技術(shù)因其具有工藝流程簡單、吸附效率高、活性炭(焦)可循環(huán)再生等特點(diǎn),獲得了普遍的關(guān)注。生物質(zhì)秸稈具有資源豐富、低硫、低氮、零CO2凈排放及可再生的特性。因此,開展生物質(zhì)焦制備及其對煙氣中SO2、NOx吸附特性的研究具有重要的理論價(jià)值和工程應(yīng)用前景。
　　 論文以麥稈、稻稈、棉花稈、玉米稈和稻殼等五種生物質(zhì)為對象,分析測定了其工業(yè)分析成

2、分、元素分析成分、表觀形貌特征和比表面積與孔隙結(jié)構(gòu)特性,并利用熱重分析儀研究了其熱重特性,并分別采用Coats-Redforn模型和Freeman-Carroll模型計(jì)算了五種生物質(zhì)的熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù),結(jié)果表明:生物質(zhì)熱解階段基于Coats-Redfern法的活化能在27.34kJ·mol-1～79.43kJ·mol-1之間；Freeman-Carroll法求的的活化能在53.65kJ·mol-1～101.39kJ·mol-1之間。

3、>　　 利用自建的固定床生物質(zhì)焦制備實(shí)驗(yàn)裝置,開展了麥稈等五種秸稈生物質(zhì)焦的制備及表征的實(shí)驗(yàn)研究,并分別利用掃描電子顯微鏡(SEM)和比表面積與孔隙度分析儀測定了其孔隙結(jié)構(gòu)特性。結(jié)果表明:1)五種生物質(zhì)焦中的揮發(fā)份含量隨熱解溫度升高逐漸減少,五種生物質(zhì)焦中的固定碳與灰分隨著熱解溫度升高而增加；每種熱解生物質(zhì)的得焦率隨熱解溫度升高顯著下降,在673K～1073K熱解范圍內(nèi),在相同制焦條件下,熱解生物質(zhì)的得焦率從高到底順序?yàn)榈練?稻稈>玉

4、米稈>棉花稈>麥稈。2)隨著熱解溫度的升高,生物質(zhì)焦表面的熱分解程度顯著明顯,出現(xiàn)大量的孔隙結(jié)構(gòu),表層結(jié)構(gòu)破裂程度逐漸增強(qiáng)。3)生物質(zhì)原料的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的數(shù)值較小,經(jīng)不同條件的熱解后均獲得了一定的提升,873K下快速熱解的效果最佳。4)經(jīng)過水蒸氣活化后生物質(zhì)焦的孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)得到了顯著的提升。
　　 利用固定床吸附實(shí)驗(yàn)裝置,研究了生物質(zhì)焦吸附SO2/NO特性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1)隨著生物質(zhì)焦顆粒粒徑的減小,吸附量逐漸增加,穿透時(shí)間越

5、長。2)在873K熱解溫度為下熱解制得的生物質(zhì)焦的吸附效果好于其他熱解溫度下制取的焦樣。3)快速熱解制得的生物質(zhì)焦的吸附效果好于慢速熱解下制取的焦樣。4)不同原料種類的生物質(zhì)焦的吸附量存在差異,SO2吸附量從大到小依次為:麥稈,玉米稈,稻稈,稻殼,棉花稈；NO吸附量從大到小依次為:麥稈,稻稈,玉米稈,稻殼,棉花稈。5)生物質(zhì)焦對SO2與NO的吸附效率與吸附量都隨著吸附溫度的升高而下降。6)生物質(zhì)焦單獨(dú)吸附的SO2的吸附性能要明顯好于吸附

6、NO,SO2在聯(lián)合吸附中對NO的吸附過程起到促進(jìn)作用,但同時(shí)其自身的吸附效果明顯減弱。
　　 論文利用固定床吸附實(shí)驗(yàn)裝置開展了水蒸汽活化生物質(zhì)焦吸附SO2/NO特性的實(shí)驗(yàn)研究,結(jié)果表明:1)活化后生物質(zhì)焦對SO2與NO的吸附量都得到了顯著提升,活化后生物質(zhì)焦比表面積與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)的升高對吸附量的增大起到主要的作用。2)873K熱解制取的生物質(zhì)焦經(jīng)活化后其吸附效果依然好于其他熱解溫度制取的焦樣。3)快速熱解制取的生物質(zhì)焦經(jīng)活化后其