기존의 활성탄과 비교하여 활성탄 섬유는 물리적 및 화학적 특성에서 명백한 이점이 있습니다. 나노다공성 흡착재로 활성탄소섬유는 직경 약 20mm의 가는 섬유구조를 가지고 있다.μm 및 고강도이며 다양한 모양(펠트, 천 등)으로 가공될 수 있습니다. 비표면적이 최대 2000m2/g이고 표면적이 활성탄의 100배 또는 10000배이므로 흡착 및 촉매 용량이 크게 증가합니다. 그 기공은 나노 크기의 표면 기공(& lt;2 nm)이기 때문에 양이 풍부하고 배열이 균일하여 흡착 과정에서 가스의 확산 저항을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 활성탄소 섬유를 쉽게 재생할 수 있습니다. 탈착 과정에서.
Due to the enrichment of nano-pores on the surface of activated carbon fiber (molecular sieve effect), it can remove ultra-low concentration OF SO2, which even the current wet desulfurization process with the highest desulfurization efficiency can not be done, not only can be used for desulfurization and denitration of power station flue gas, but also can be used to improve the environment at busy intersections, parks and other places. In addition, denitration process does not need to add additional reactants, can achieve simultaneous desulfurization and denitration, comprehensive economy is better than activated carbon. Because of its advantages of simple process, no secondary pollution and renewable utilization of resources, this method has become a hot spot in environmental protection research all over the world.
1. 활성탄소섬유 탈황 원리
Based on the activated carbon fiber has incomparable adsorption performance of conventional activated carbon, it has a broad application prospect for SO2 removal. The reaction principle of continuous removal of SO2 from flue gas by activated carbon fiber is shown in Figure 1. After adsorption on the activated carbon fiber, SO2 is catalyzed to SO3 in the presence of oxygen. SO3 then reacts with water vapor in flue gas to form sulfuric acid, which is eluted by excessive condensation water on activated carbon fiber, thus vacating the adsorption site of SO2 and making SO2 The cycle of adsorption, oxidative hydration and sulfuric acid desorption continues continuously, which can not only avoid the loss and activity decline of carbon materials due to wear or regeneration, but also avoid the frequent regeneration of carbon materials, thus reducing the operation cost.
2.NOx 제거
NOx는 또한 대기 오염의 주요 물질 중 하나입니다. NH3 SCR(Selective Catalytic Reduction) 공정에 의한 연도 가스의 NOx 제거가 널리 사용되어 왔으며 일반적으로 사용되는 촉매는 금속 산화물, 제올라이트 및 활성탄이다. 높은 NOx 제거율을 확보하기 위해서는 금속산화물 촉매와 제올라이트 촉매를 180 ~ 330℃의 온도 범위에서 사용해야 합니다.℃, 너무 높은 온도, NH는 산화됩니다; 낮은 온도는 낮은 촉매 활성을 유발합니다. SCR 공정의 단점은 연도 가스를 재가열해야 하는 경우가 있다는 것입니다. 황산 활성화 처리 후, 아스팔트 기반 활성탄소 섬유는 배가스에서 NOx의 선택적 촉매 환원을 수행합니다. 가스의 산소 함량이 10% 미만이면 NOx의 선택적 촉매 환원 활성이 크게 향상됩니다. I. Mochida et al. 일련의 아스팔트 기반 활성탄소 섬유의 촉매 성능을 체계적으로 연구한 결과 활성탄소 섬유 한 개가 연도 가스의 NO를 실온에서 10mL/m3 미만으로 감소시킬 수 있음을 발견했습니다. 동시에, 연구는 또한 고온 가열 처리 후 활성탄소 섬유가 더 높은 활성을 갖는다는 것을 발견했습니다.
M. Shirahama et al. loaded urea on activated carbon fiber at room temperature and removed NO in the reducing air, which could reduce NO from 50 to 1 000mL /m3 to nitrogen, and could continue to reduce until urea was completely consumed.
3. 활성탄소섬유 탈황 연구방향 품절
다른 탈황 및 탈질 방법과 비교하여 활성탄소 섬유의 탈황 및 탈질은 공정이 간단하고 2차 오염이 없으며 자원을 재생 가능하게 활용하는 장점이 있으며 응용 가능성이 매우 넓습니다. 그러나 활성탄소섬유의 반응기전, 제조 및 개질, 탈황과 탈질 동시 탈황 등에 대한 기초연구가 많이 이루어지고 있다. 또한, 실제적인 측면에서 공정설계도 추후 연구의 내용이다. 따라서 향후 활성탄소섬유 탈황 및 탈질의 주요 연구방향은 다음과 같이 요약할 수 있다.
(1) 활성탄소 섬유의 탈황 및 탈질의 내부 메커니즘, 특히 표면 관능기와 탈황 및 탈초 성능 사이의 관계;
(2) 활성탄소 섬유의 개질 방법;
(3) 활성탄소 섬유 탈황과 탈질 사이의 상호작용, 탈황 및 탈질 조건의 최적화.
