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改性活性炭吸附净化低浓度HCN废气的研究

作　者: 蒋明
导　师: 宁平
学　校: 昆明理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 黄磷尾气密闭电石炉尾气 HCN 磺化酞菁钴改性活性炭吸附净化
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

磷化工和煤化工产业在云南省的经济中占有较大比重。近年来,全球黄磷和电石生产的重心转移到中国,随着我国黄磷和电石生产企业的整合和技术进步,单台制磷电炉及密闭电石炉生产能力的逐步大型化,使得综合利用黄磷尾气和密闭电石炉尾气这一重要一碳化学资源、保护环境成为我国磷化工和煤化工企业走可持续发展道路所面临的重大课题,也为黄磷尾气和密闭电石炉尾气综合利用规模化提供了必要条件。黄磷尾气和密闭电石炉尾气富含高浓度一氧化碳,其无法得到较好利用最重要的限制因素是尾气中含有较多的杂质(硫、磷、氟、氰等),这些杂质因无成熟深度的净化技术,导致其长期无法全部利用。本文重点研究了改性活性炭吸附净化黄磷尾气和密闭电石炉尾气中低浓度HCN杂质的性能和机理。本文筛选了活性炭吸附剂的活性组分；在活性组分确定的前提下对改性活性炭吸附净化HCN气体做单因素实验,研究吸附剂的吸附性能,对空白活性炭、吸附穿透HCN的空白活性炭、NaOH改性活性炭、吸附穿透HCN的NaOH改性活性炭、NaOH/CoPcS改性活性炭、吸附穿透HCN的NaOH/CoPcS改性活性炭进行N2-BET、SEM-EDS、Raman、XPS表征,为机理研究提供数据；通过基础实验数据和表征结果共同研究吸附剂对HCN的净化机理。通过研究表明：改性炭在制备过程中适当增加NaOH的浓度有利于提高其吸附HCN的能力,当NaOH浸渍液浓度一定时,CoPcS/NaOH配比150ug/g、干燥温度100℃、焙烧温度350℃为最佳制备条件；吸附反应阶段较适宜的体积空速为923h-1、氧体积分数2%、吸附温度为90℃。N2吸附表征了活性炭的比表面积和孔结构性质,与原活性炭相比,CoPcS与NaOH混合浸渍改性活性炭的比表面积和孔体积有所降低,但对HCN的吸附能力却显著提高,说明HCN与浸渍剂在活性炭表面发生了化学反应；孔径分布说明HCN在改性炭的中孔或大孔上参与化学吸附造成微孔扩充,而不是微孔填充和覆盖。NaOH/CoPcS改性活性炭吸附剂对HCN吸附可能是发生于界面的化学吸附,改性炭的表征结果证实了吸附剂表面吸附前后的变化,利用Raman和XPS的表征结果、初步研究了改性活性炭的净化机理,认为NaOH/CoPcS改性活性炭对HCN有较强的吸附量和解毒功能,HCN气体可能在活性炭表面转化为硫氰酸盐(SCN-)或氰酸盐(OCN)。

改性活性炭吸附净化低浓度HCN废气的研究

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