燃煤烟气CO2吸附净化实验与机理研究

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吸附法是燃煤烟气污染物常用的脱除方法之一,本文首先通过单组分气体吸附实验,探究了几种常用吸吸附剂对SO2、NO和CO2的吸附性能及再生特性;随后进行了多组分气体吸附研究,揭示了多组分气体的竞争吸附机理;然后采用浸渍法制得固体胺吸附剂并进行CO2的吸附研究,得到了固体胺CO2吸附的最佳制备条件及参数,提出了固体胺再生的适宜条件。主要得出以下结论:(1)通过吸附剂的吸附性能评价与结构表征,发现吸附剂的物理结构不是影响SO2、NO和CO2吸附性能的主要因素。吸附剂的热脱附分析表明SO2和CO2在活性炭、分子筛和介孔氧化铝上主要为物理吸附;NO在分子筛上存在明显的化学吸附。(2)气氛条件的不同对气体的吸附影响存在差异。13X分子筛上NO和SO2的吸附相互抑制,主要是由于存在相同的吸附位点,出现竞争吸附。活性炭上NO促进了SO2的吸附,SO2抑制了NO的吸附,SO2由于NO的氧化促进作用而吸附量增加,并且他们存在相同的吸附位点,NO的吸附量下降。CO2的加入抑制了SO2在两种吸附剂上的吸附,但促进了NO在吸附剂上吸附。(3)载体的结构和有机胺负载量对CO2吸附影响最大。有机胺的负载量与载体的孔容呈正相关关系。通过对固体胺吸附剂的热稳定性研究,四乙烯五胺在高于100℃时开始挥发,所以吸附剂的再生温度不宜高于100℃。气氛中的H2O和SO2能够促进CO2的吸附,而NO会抑制CO2的吸附。再生实验表明,再生过程中延长50-70℃温度段的时间可实现更完全的再生。
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