En comparació amb el carbó activat convencional, la fibra de carbó activat té avantatges evidents en propietats físiques i químiques. Com a material d'adsorció nanoporós, la fibra de carbó activat té una estructura de fibra esvelta amb un diàmetre d'uns 20μm i alta resistència, i es pot processar en diverses formes (com ara feltre, tela, etc.). Superfície específica de fins a 2 000 m2 /g, la seva superfície és de cent o fins i tot mil vegades de carbó actiu, augmentant així molt la capacitat d'adsorció i catalització; Com que els seus porus són porus superficials a nanoescala (& lt; 2 nm), abundants en quantitat i de disposició uniforme, que no només poden reduir la resistència a la difusió del gas en el procés d'adsorció, sinó que també poden regenerar fàcilment la fibra de carbó activat. en el procés de desorció.
A causa de l'enriquiment dels nanoporus a la superfície de la fibra de carbó activat (efecte tamís molecular), pot eliminar la concentració ultra baixa de SO2, que fins i tot el procés de desulfuració humit actual amb la més alta eficiència de desulfuració no es pot fer, no només es pot utilitzar per a la desulfuració i la desnitració dels gasos de combustió de les centrals elèctriques, però també es pot utilitzar per millorar el medi ambient a les interseccions, parcs i altres llocs concorreguts. A més, el procés de desnitració no necessita afegir reactius addicionals, pot aconseguir desulfuració i desnitració simultànies, l'economia integral és millor que el carbó actiu. A causa dels seus avantatges de procés senzill, sense contaminació secundària i utilització renovable dels recursos, aquest mètode s'ha convertit en un punt calent en la investigació de protecció del medi ambient a tot el món.
1.Principi de desulfuració de fibra de carbó activat
A partir del fet que la fibra de carbó activat té un rendiment d'adsorció incomparable del carbó activat convencional, té una àmplia perspectiva d'aplicació per a l'eliminació de SO2. El principi de reacció d'eliminació contínua de SO2 dels gasos de combustió mitjançant fibra de carbó activat es mostra a la figura 1. Després de l'adsorció a la fibra de carbó activat, el SO2 es catalitza a SO3 en presència d'oxigen. Aleshores, el SO3 reacciona amb el vapor d'aigua dels gasos de combustió per formar àcid sulfúric, que s'elueix per l'excés d'aigua de condensació a la fibra de carbó activat, deixant així el lloc d'adsorció de SO2 i fent SO2. El cicle d'adsorció, hidratació oxidativa i desorció d'àcid sulfúric continua contínuament, que no només pot evitar la pèrdua i la disminució de l'activitat dels materials de carboni a causa del desgast o la regeneració, sinó que també pot evitar la regeneració freqüent de materials de carboni, reduint així el cost d'operació.
2.Eliminació de NOx
Els NOx també són una de les principals substàncies de contaminació de l'aire. S'ha utilitzat àmpliament l'eliminació de NOx dels gasos de combustió mitjançant el procés de reducció catalítica selectiva (SCR) de NH3, i els catalitzadors utilitzats habitualment són els òxids metàl·lics, la zeolita i el carbó activat. Per garantir una alta taxa d'eliminació de NOx, cal utilitzar el catalitzador d'òxid metàl·lic i el catalitzador de zeolita en el rang de temperatura de 180 ~ 330℃, temperatura massa alta, NH s'oxida; La baixa temperatura provoca una baixa activitat del catalitzador. El desavantatge del procés SCR és que de vegades és necessari reescalfar els gasos de combustió. Després del tractament d'activació amb àcid sulfúric, la fibra de carbó activat a base d'asfalt duu a terme una reducció catalítica selectiva de NOx en els gasos de combustió. Quan el contingut d'oxigen del gas és inferior al 10%, l'activitat de reducció catalítica selectiva de NOx es millora molt. I. Mochida et al. Va estudiar sistemàticament el rendiment catalític d'una sèrie de fibres de carbó activat a base d'asfalt i va trobar que una fibra de carbó activat podria reduir el NO en els gasos de combustió a menys de 10 ml/m3 a temperatura ambient. Al mateix temps, l'estudi també va trobar que després del tractament d'escalfament a alta temperatura, la fibra de carbó activat té una activitat més alta.
M. Shirahama et al. va carregar urea en fibra de carbó activat a temperatura ambient i va eliminar el NO de l'aire reductor, que podria reduir el NO de 50 a 1.000 ml/m3 a nitrogen, i podria continuar reduint-se fins que la urea es consumís completament.
3.Recerca de la direcció de desulfuració de fibra de carbó activat sense estoc
En comparació amb altres mètodes de desulfuració i desnitrificació, la desulfuració i desnitrificació de la fibra de carbó activat té els avantatges d'un procés senzill, sense contaminació secundària, utilització renovable dels recursos i té una perspectiva d'aplicació molt àmplia. No obstant això, hi ha moltes investigacions bàsiques sobre mecanisme de reacció, preparació i modificació de la fibra de carbó activat i desulfuració i desnitració simultànies. A més, en l'aspecte pràctic, el disseny del procés és també el contingut d'investigacions posteriors. Per tant, les principals direccions de recerca de la desulfuració i desnitrificació de fibra de carbó activat en el futur es poden resumir de la següent manera:
(1) El mecanisme intern de desulfuració i desnitració de la fibra de carbó activat, especialment la relació entre els grups funcionals superficials i el rendiment de desulfuració i desnitració;
(2) Mètode de modificació de fibra de carbó activat;
(3) La interacció entre la desulfuració i la desnitrificació de fibra de carbó activat i l'optimització de les condicions de desulfuració i desnitrificació.
