载硫活性炭微波辐照解吸研究

载硫活性炭微波辐照解吸研究

陈海堰[1]2001年在《载硫活性炭微波辐照解吸研究》文中提出本文提出了一种利用微波再生载硫活性炭的新方法,并从理论上探讨了载硫活性炭的微波再生机理。 针对吸附了二氧化硫后的载硫活性炭,采用微波辐照方法,进行解吸及活性炭的再生,以达到制取高浓度二氧化硫制酸合格原料气的目的,为低浓度二氧化硫回收利用提供一条有效途径。 文中研究了操作工况及操作条件对解吸过程的影响及对解吸产品气SO_2浓度的影响。分别考察了微波功率、载气流量、饱和活性炭量、再生时间、再生次数对SO_2出口浓度及得率的影响,并提出了最优操作工况。 结论表明:用微波辐照方法对载硫活性炭解吸后,可获得98%以上的二氧化硫得率及浓度高达96%的二氧化硫再生气体。与传统方法相比,该方法具有快速、高效、清洁、经济等优点。

刘亚敏[2]2007年在《微波改性活性炭及微波解吸二硫化碳工艺研究》文中研究表明通过正交实验,对活性炭的微波改性及微波解吸二硫化碳工艺进行了系统性研究,得出了最佳工艺条件,分析了各相关因素对改性活性炭吸附二硫化碳的性能及微波解吸效果的影响。活性炭微波改性实验表明:影响活性炭改性的因素主要有微波功率、辐照时间、吸附柱高度及直径,上述各因素对活性炭的二硫化碳吸附容量的影响程度依次为:微波功率>辐照时间>吸附柱直径>填充高度。微波功率及辐照时间的增加,均可以使改性活性炭的吸附性能得到较大改善,但辐照时间达到4~5min后,吸附性能不会进一步改善;吸附柱直径及柱高对吸附量的影响不明显。实验得到最佳活性炭改性工艺条件为:微波辐照功率560w,辐照时间5min,吸附柱直径40mm、高130mm。微波解吸二硫化碳实验表明:影响微波解吸的主要因素有载气流量、微波功率、吸附柱高度及直径,上述各因素对解吸二硫化碳脱附最高出口浓度的影响程度依次是:载气流量>微波功率>吸附柱高度>吸附柱直径。解吸浓度和回收率都随微波功率的增加而增加;解吸浓度随载气量增加而减小,而回收率随载气量增加而增加。实验得到最佳解吸工艺条件为:微波功率300w,载气流量0.1m~3/h,吸附柱直径60mm、高度130mm。解吸过程基本符合一级动力学模式,脱附速率常数k随微波功率和载气量的增加而增加。

牛志睿[3]2007年在《低浓度SO_2气体的活性炭纤维吸附及微波解吸回收SO_2的实验研究》文中认为本文研究了粘胶基活性炭纤维在不同的吸附系统和操作条件下,对低浓度SO_2气体的吸附特性;通过微波辐照吸附SO_2饱和的活性炭纤维,达到再生活性炭纤维、回收SO_2的目的;同时也探讨了解吸机理。研究发现,活性炭纤维吸附低浓度SO_2的速率可用班厄姆公式描述,吸附平衡表达式可用Freundlih方程、Langmuir等温方程式表达,Freundlih方程拟和效果较好。活性炭纤维在微波场中的升温很快,200s左右达到峰值,微波场中新鲜活性炭纤维的升温行为描述,同样也适用于吸附SO_2饱和活性炭纤维的升温行为,升温过程可以分为四个阶段:线性升温期、负指数升温期、恒温期和线性降温期,影响活性炭纤维升温速率各因素的重要性依次是:辐照时间、微波功率、活性炭纤维质量、载气流量;活性炭纤维损耗率在辐照时间300s内呈线性增加,之后不再有炭的损耗,经过七次微波辐照的活性炭纤维的总损耗率在7%以下。微波解吸过程中,低功率(小于400W)解吸不彻底,功率高有利于提高SO_2的回收率。微波功率在500W以上时,解吸效果好,大约100s即可达到温度峰值,SO_2的解吸速率快,600s左右解吸完全,最终回收率可以达到95%。加大载气流量更有利于解吸的进行,到达最终的SO_2回收率时间缩短。活性炭纤维质量的多少对解吸影响主要是影响解吸的时间和峰值,而不影响最终SO_2的回收率。在本实验中,最佳解吸操作条件为微波功率700W、辐照时间240s、活性炭纤维质量1000mg、载气流量0.08Nm~3/h。连续七次吸附、解吸后,活性炭纤维吸附容量明显提高,更易被解吸,SO_2回收率维持在93%以上,最终活性炭纤维的损耗率在10%以内。结果表明,微波解吸具有解吸时间短、吸附容量恢复好、活性炭纤维损耗率较低、解吸气体浓度高、SO_2便于回收等优点,具有很好的经济实用性,值得研究和开发应用。

牛志睿, 黄学敏[4]2008年在《吸附SO_2饱和活性炭纤维的微波解吸性能研究》文中进行了进一步梳理通过微波辐照再生吸附SO2饱和的活性炭纤维的实验研究发现,连续六次吸附、解吸后,活性炭纤维吸附容量明显提高,更易被解吸,SO2回收率维持在93%以上,最终活性炭纤维的损耗率在10%以内。实验中的最佳解吸操作条件为微波辐照功率700 W、辐照时间240 s、空床气速0.071 m/s、床层厚度40 mm。结果表明,微波解吸具有解吸时间短、吸附容量恢复好、活性炭纤维损耗率较低、解吸气体浓度高、SO2便于回收等优点,具有很好的经济实用性。

李晨曦[5]2008年在《载甲苯活性炭微波辐照再生的研究》文中研究说明活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积,对分子具有极强的吸附能力,是一种优良的吸附剂。到20世纪70年代,颗粒状活性炭处理工业废水和废气的工艺开始得到广泛应用。此后,无论是在技术上,还是在应用范围及处理规模上,活性炭吸附法处理工业废水和废气工艺都取得了很大发展。与此同时,活性炭的消耗量也迅速增加。由此产生大量吸附饱和的废炭,如不进行再生处理和回收利用,不仅会造成资源的浪费,还会对环境带来二次污染。由于微波加热具有即时性、穿透能力强以及加热均匀等特点,国内外学者已将微波加热技术应用于活性炭再生工艺并就此展开了大量研究。但目前对微波再生活性炭的研究均以氮气作为载气,对以干燥空气作为载气的条件进行微波再生活性炭的研究较少,本实验对此进行了较为系统的研究。本实验以载甲苯活性炭为研究对象,以微波辐照为再生手段,以干燥空气为载气,主要从活性炭的升温行为和损耗率、甲苯的脱附率、载甲苯活性炭再生前后的吸附性能的变化等方面,考察了微波再生对活性炭性能的影响和微波辐照再生效果,并以此分析评价了微波再生工艺的优劣。活性炭的升温行为和损耗率实验结果表明:在微波场中改性活性炭升温速率要大于新鲜活性炭的升温速率;活性炭在微波场中的升温受微波功率、载气含氧量、载气流量等因素的影响;在相同的操作条件下改性活性炭的损耗率要高于新鲜活性炭的损耗率。因此,改性活性炭不宜在本实验条件下作为吸附剂。甲苯的脱附率实验结果表明:载气中含氧量的变化对甲苯的脱附率有一定的影响。相同操作条件下,当载气中含氧量为0时,甲苯的脱附率为78.74%,当载气含氧量为21%时,甲苯的脱附率为24.3%。正交实验的结果表明,本实验中微波功率、含氧量、载气流量、辐照时间这4个所考察的因素中对脱附率影响大小依次为载气流量、辐照时间、微波功率、氧含量。若以脱附率为衡量指标,则在本实验条件下的最佳工艺参数是:载气流量800mL/min、氧含量6%、辐照时间3min、微波功率231W。载甲苯活性炭再生前后的吸附性能实验表明:微波辐照再生过程中,载气中含氧量的变化对再生活性炭吸附甲苯的性能产生了影响。经过一定次数的再生后,活性炭对甲苯的平衡吸附量增加,再生过程中氧气的存在有利于再生活性炭对甲苯的吸附。在本实验的操作条件下,各影响因素重要性依次为微波功率、载气流量、含氧量、辐照时间,最佳工艺参数是:微波功率231W、含氧量10%、载气流量500mL/L、辐照时间3min。通过X射线衍射发现,微波辐照对活性炭的晶体结构具有一定影响;氮气吸附实验的结果表明,微波再生后活性炭的比表面积比新鲜活性炭比表面积大,因而提高了活性炭的吸附性能;经分形理论分析得出,微波辐照后活性炭的表面比新鲜活性炭表面粗糙,这有利于活性炭的吸附。

曾华星[6]2006年在《活性炭吸附二硫化碳及微波解吸研究》文中研究表明二硫化碳在工业上应用广泛,吸附法处理低浓度CS_2废气技术近年来在不断的研究完善中,采用微波解吸研究是吸附法研究比较热门的课题。本课题通过比较论证,采用活性炭作为吸附剂,二硫化碳为研究对象,氮气为载体,微波为再生方法进行试验研究。 吸附试验研究通过对二硫化碳流出浓度的检测,作出时间与浓度变化的透过曲线,从而间接的了解柱内活性炭吸附二硫化碳的情况。通过透过曲线研究了二硫化碳在两种活性炭上吸附的特点,分别就浓度、流量等对活性炭吸附性能的影响进行了定量的研究。 研究表明:活性炭Ⅰ在同等条件下,其吸附量相对要比活性炭Ⅱ要大,相对条件2来讲,在条件1(CS_2质量浓度为24g/m~3,气体流量为1.2 m~3/h)的情况下更有利于活性炭吸附,其透过时间位于30min左右,吸附量为0.021gCS_2/gAC。与已有相关研究进行对比,本课题实验穿透曲线有所滞后,而且曲线有所波动,这可能与试验过程中的试验操作和取样方式有所不同造成,但从整个穿透曲线及实验所得到的数据可知,本课题所采用的活性炭是具有一定吸附功能的,而且所进行的吸附试验具有足够的可靠性和稳定性。 解吸试验研究了实验条件对活性炭解吸试验的影响,考察了微波功率、微波加热时间、载气流速等对活性炭的影响,并提出最优试验操作条件。 结论表明:活性炭的损耗率随着微波加热时间的增加而增大,但辐照一定时间后,其损耗率保持在一个较低的水平上;二硫化碳解吸峰值出现的时间范围大致集中在解吸时间开始后的15S至35S之间,出现的峰值范围在50%~85%之间。总体解吸很快,持续时间较短,50S过后,大部分吸附质都被解吸完全,相对传统的解吸方法,其解吸速率很快,解吸后活性炭吸附量的变化不大,并且活性炭可以多次解吸再生使用;通过对微波功率、微波加热时间、载气流速等对活性炭实验研究,对比实验过程中所采用的几种情况可知,在载气流速300ml/min,微波功率保持在450w的情况下,其解吸效果相对较好。

杨斌武, 蒋文举, 朱晓帆, 刘小燕, 何媛媛[7]2003年在《微波辐照法再生载硫活性炭的研究》文中指出用活性炭对低浓度SO2 气体进行物理吸附 ,饱和后用微波辐照解吸。结果显示 ,载硫活性炭在微波场中升温很快 ,2 10s能达到温度最大值 ;吸附在活性炭上的SO2 气体在 5 70s以后基本解吸完全 ;解吸产物SO2 气体的体积分数最高可达 2 5 %以上 ;微波功率和载气量对再生后活性炭的质量损耗影响较大 ,在微波功率为 30 0W和载气量为 0 .0 6m3 /h条件下 ,活性炭的质量损耗约为 6 .2 1%。

李彬, 宁平, 陈海堰[8]2004年在《载二氧化硫活性炭微波辐照解吸研究》文中认为本文研究了微波辐照不同操作条件 (微波功率、载气流量、饱和活性炭量、再生时间、再生次数 )对活性炭再生的影响 ,并提出了最优操作工况 ,同时对后续研究的重点提出了建议 ,并对解吸机理进行了探讨。

宁平, 陈玉保, 彭金辉, 张世敏, 陈海堰[9]2004年在《载硫活性炭微波辐照解吸研究》文中进行了进一步梳理吸附了SO2 的载硫活性炭 ,采用微波辐照法进行活性炭解吸及再生得到高浓度SO2 产品气 ,以达到生产高浓度的制酸合格原料气SO2 的目的 ,为低浓度SO2 回收利用提供了一条有效途径。作者针对微波功率、载气量、活性炭量、再生时间及次数等影响SO2 解吸的因素进行了实验研究。实验结果表明 :在微波功率 70 0W、载气流量 0 .3L /min、饱和活性炭质量 8g以上、再生时间 3min的条件下 ,SO2 产品气浓度可达90 %以上。

李彬, 宁平, 陈海堰[10]2004年在《载二氧化硫活性炭微波辐照解吸研究》文中研究指明研究了微波辐照不同操作条件(微波功率、载气流量、饱和活性炭量、再生时间、再生次数)对活性炭再生的影响,并提出了最优操作工况,同时对后续研究的重点提出了建议,最后对解吸机理进行了探讨。

参考文献:

[1]. 载硫活性炭微波辐照解吸研究[D]. 陈海堰. 昆明理工大学. 2001

[2]. 微波改性活性炭及微波解吸二硫化碳工艺研究[D]. 刘亚敏. 南昌大学. 2007

[3]. 低浓度SO_2气体的活性炭纤维吸附及微波解吸回收SO_2的实验研究[D]. 牛志睿. 西安建筑科技大学. 2007

[4]. 吸附SO_2饱和活性炭纤维的微波解吸性能研究[J]. 牛志睿, 黄学敏. 延安大学学报(自然科学版). 2008

[5]. 载甲苯活性炭微波辐照再生的研究[D]. 李晨曦. 昆明理工大学. 2008

[6]. 活性炭吸附二硫化碳及微波解吸研究[D]. 曾华星. 南昌大学. 2006

[7]. 微波辐照法再生载硫活性炭的研究[J]. 杨斌武, 蒋文举, 朱晓帆, 刘小燕, 何媛媛. 化工环保. 2003

[8]. 载二氧化硫活性炭微波辐照解吸研究[J]. 李彬, 宁平, 陈海堰. 四川化工. 2004

[9]. 载硫活性炭微波辐照解吸研究[J]. 宁平, 陈玉保, 彭金辉, 张世敏, 陈海堰. 林产化学与工业. 2004

[10]. 载二氧化硫活性炭微波辐照解吸研究[J]. 李彬, 宁平, 陈海堰. 云南化工. 2004

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