Par rapport au charbon actif conventionnel, la fibre de charbon actif présente des avantages évidents en termes de propriétés physiques et chimiques. En tant que matériau d’adsorption nanoporeux, la fibre de charbon actif a une structure de fibre mince d’un diamètre d’environ 20μm et haute résistance, et peut être transformé en différentes formes (telles que feutre, tissu, etc.). Surface spécifique jusqu’à 2 000m2/g, sa surface est cent voire mille fois de charbon actif, augmentant ainsi considérablement la capacité d’adsorption et de catalyse ; Parce que ses pores sont des pores de surface à l’échelle nanométrique (<2 nm),="" abundant="" in="" quantity="" and="" uniform="" in="" arrangement,="" which="" can="" not="" only="" reduce="" the="" diffusion="" resistance="" of="" gas="" in="" the="" adsorption="" process,="" but="" also="" easily="" regenerate="" the="" activated="" carbon="" fiber="" in="" the="" desorption="">
En raison de l’enrichissement des nano-pores à la surface de la fibre de charbon actif (effet de tamis moléculaire), il peut éliminer la concentration ultra-faible de SO2, ce que même le processus actuel de désulfuration humide avec l’efficacité de désulfuration la plus élevée ne peut pas être fait, non seulement peut être utilisé pour la désulfuration et la dénitration des gaz de combustion des centrales électriques, mais peut également être utilisé pour améliorer l’environnement aux intersections achalandées, parcs et autres endroits. En outre, le processus de dénitration n’a pas besoin d’ajouter des réactifs supplémentaires, peut réaliser simultanément la désulfuration et la dénitration, une économie globale est meilleure que le charbon actif. En raison de ses avantages de processus simple, d’absence de pollution secondaire et d’utilisation renouvelable des ressources, cette méthode est devenue un point chaud dans la recherche sur la protection de l’environnement dans le monde entier.
1.Principe de désulfuration des fibres de charbon actif
Basé sur la fibre de charbon actif a des performances d’adsorption incomparables du charbon actif conventionnel, il a une large perspective d’application pour l’élimination du SO2. Le principe de réaction de l’élimination continue du SO2 des gaz de combustion par la fibre de charbon actif est illustré à la figure 1. Après adsorption sur la fibre de charbon actif, le SO2 est catalysé en SO3 en présence d’oxygène. Le SO3 réagit ensuite avec la vapeur d’eau dans les gaz de combustion pour former de l’acide sulfurique, qui est élué par une condensation excessive de l’eau sur la fibre de charbon actif, libérant ainsi le site d’adsorption du SO2 et rendant le SO2 Le cycle d’adsorption, d’hydratation oxydative et de désorption de l’acide sulfurique se poursuit continuellement, ce qui peut non seulement éviter la perte et le déclin de l’activité des matériaux carbonés dus à l’usure ou à la régénération, mais aussi éviter la régénération fréquente des matériaux carbonés, réduisant ainsi le coût d’exploitation.
2.Élimination des NOx
Les NOx sont également l’une des principales substances de la pollution atmosphérique. L’élimination des NOx des gaz de combustion par le procédé de réduction catalytique sélective (SCR) NH3 a été largement utilisée, et les catalyseurs couramment utilisés sont les oxydes métalliques, la zéolite et le charbon actif. Afin d’assurer un taux élevé d’élimination des NOx, le catalyseur d’oxyde métallique et le catalyseur de zéolite doivent être utilisés dans la plage de température de 180 ~ 330°C, température trop élevée, le NH est oxydé; La basse température provoque une faible activité du catalyseur. L’inconvénient du procédé SCR est qu’il est parfois nécessaire de réchauffer les gaz de combustion. Après traitement d’activation de l’acide sulfurique, la fibre de charbon actif à base d’asphalte effectue une réduction catalytique sélective des NOx dans les gaz de combustion. Lorsque la teneur en oxygène du gaz est inférieure à 10%, l’activité de réduction catalytique sélective des NOx est grandement améliorée. I. Mochida et al. ont systématiquement étudié la performance catalytique d’une série de fibres de charbon actif à base d’asphalte et ont constaté qu’une fibre de charbon actif pouvait réduire le NO dans les gaz de combustion à moins de 10 ml / m3 à température ambiante. Dans le même temps, l’étude a également révélé qu’après un traitement de chauffage à haute température, la fibre de charbon actif a une activité plus élevée.
M.Shirahama et al. ont chargé de l’urée sur de la fibre de charbon actif à température ambiante et ont éliminé le NO dans l’air réducteur, ce qui pourrait réduire le NO de 50 à 1 000 ml / m3 en azote, et pourrait continuer à réduire jusqu’à ce que l’urée soit complètement consommée.
3.Direction de recherche de la désulfuration des fibres de charbon actif en rupture de stock
Par rapport à d’autres méthodes de désulfuration et de dénitrification, la désulfuration et la dénitrification de la fibre de charbon actif présentent les avantages d’un processus simple, d’aucune pollution secondaire, d’une utilisation renouvelable des ressources et ont une très large perspective d’application. Cependant, il existe de nombreuses recherches fondamentales sur le mécanisme de réaction, la préparation et la modification de la fibre de charbon actif, ainsi que la désulfuration et la dénitration simultanées. En outre, dans l’aspect pratique, la conception du processus est également le contenu de recherches ultérieures. Par conséquent, les principales orientations de recherche de la désulfuration et de la dénitrification des fibres de charbon actif à l’avenir peuvent être résumées comme suit:
(1) Le mécanisme interne de désulfuration et de dénitration de la fibre de charbon actif, en particulier la relation entre les groupes fonctionnels de surface et les performances de désulfuration et de dénitration;
(2) Méthode de modification de la fibre de charbon actif;
(3) L’interaction entre la désulfuration et la dénitrification des fibres de charbon actif et l’optimisation des conditions de désulfuration et de dénitrification.
