Em comparação com o carvão ativado convencional, a fibra de carvão ativado tem vantagens óbvias em propriedades físicas e químicas. Como um material de adsorção nanoporoso, a fibra de carbono ativado tem uma estrutura de fibra delgada com um diâmetro de cerca de 20μm e de alta resistência, podendo ser processado em várias formas (como feltro, tecido, etc.). Superfície específica até 2 000m2/g, sua superfície é cem ou mesmo mil vezes de carvão ativado, aumentando assim muito a capacidade de adsorção e catalítica; Porque seus poros são poros de superfície em nanoescala (<2 nm),="" abundantes="" em="" quantidade="" e="" uniformes="" no="" arranjo,="" que="" podem="" não="" apenas="" reduzir="" a="" resistência="" à="" difusão="" do="" gás="" no="" processo="" de="" adsorção,="" mas="" também="" regenerar="" facilmente="" a="" fibra="" de="" carbono="" ativada="" no="" processo="" de="">
Devido ao enriquecimento de nanoporos na superfície da fibra de carbono ativado (efeito de peneira molecular), pode remover a concentração ultra baixa de SO2, que mesmo o atual processo de dessulfurização úmida com a maior eficiência de dessulfurização não pode ser feito, não apenas pode ser usado para dessulfurização e desnitrificação de gases de combustão de usinas de energia, mas também pode ser usado para melhorar o ambiente em cruzamentos movimentados, parques e outros locais. Além disso, o processo de desnitrificação não precisa adicionar reagentes adicionais, pode alcançar dessulfuração e desnitração simultâneas, economia abrangente é melhor do que o carvão ativado. Devido às suas vantagens de processo simples, sem poluição secundária e utilização renovável de recursos, este método tornou-se um ponto importante na pesquisa de proteção ambiental em todo o mundo.
1.Principle of activated carbon fiber desulfurization
Com base na fibra de carvão ativado tem desempenho de adsorção incomparável do carvão ativado convencional, tem uma ampla perspectiva de aplicação para remoção de SO2. O princípio da reação de remoção contínua de SO2 do gás de combustão por fibra de carvão ativado é mostrado na Figura 1. Após adsorção na fibra de carvão ativado, SO2 é catalisado a SO3 na presença de oxigênio. O SO3 então reage com o vapor de água no gás de combustão para formar ácido sulfúrico, que é eluído pela água de condensação excessiva na fibra de carvão ativado, deixando assim o local de adsorção do SO2 e produzindo SO2. que pode não apenas evitar a perda e o declínio da atividade de materiais de carbono devido ao desgaste ou regeneração, mas também evitar a regeneração frequente de materiais de carbono, reduzindo assim o custo de operação.
2.Remoção de NOx
O NOx também é uma das principais substâncias da poluição do ar. A remoção de NOx de gases de combustão pelo processo de redução catalítica seletiva de NH3 (SCR) tem sido amplamente utilizada, e os catalisadores comumente usados são óxidos metálicos, zeólita e carvão ativado. Para garantir uma alta taxa de remoção de NOx, o catalisador de óxido metálico e o catalisador de zeólita precisam ser usados na faixa de temperatura de 180 ~ 330℃, temperatura muito alta, NH é oxidado; Baixa temperatura causa baixa atividade do catalisador. A desvantagem do processo SCR é que às vezes é necessário reaquecer o gás de combustão. Após o tratamento de ativação com ácido sulfúrico, a fibra de carvão ativado à base de asfalto realiza a redução catalítica seletiva de NOx nos gases de combustão. Quando o teor de oxigênio no gás é inferior a 10%, a atividade de redução catalítica seletiva de NOx é muito melhorada. I. Mochida et ai. estudaram sistematicamente o desempenho catalítico de uma série de fibras de carvão ativado à base de asfalto e descobriram que uma fibra de carvão ativado poderia reduzir o NO no gás de combustão para menos de 10mL/m3 à temperatura ambiente. Ao mesmo tempo, o estudo também descobriu que, após o tratamento de aquecimento de alta temperatura, a fibra de carbono ativada tem maior atividade.
M. Shiraham et ai. carregou a uréia na fibra de carvão ativado à temperatura ambiente e removeu o NO no ar redutor, o que poderia reduzir o NO de 50 para 1.000mL/m3 para nitrogênio, e poderia continuar a reduzir até que a uréia fosse completamente consumida.
3. Direção de pesquisa de dessulfuração de fibra de carbono ativada fora de estoque
(1) O mecanismo interno de dessulfurização e desnitrificação da fibra de carvão ativado, especialmente a relação entre os grupos funcionais de superfície e o desempenho de dessulfuração e desnitração;
(2) Método de modificação da fibra de carvão ativado;
(3) A interação entre dessulfurização e desnitrificação de fibra de carvão ativado e a otimização das condições de dessulfurização e desnitrificação.
