1、活性炭的品質(zhì)分析
1.1工業(yè)分析
鋸末炭、麥秸炭、麥秸加煤炭的制作工藝相同，熱解終溫450℃，以水蒸氣為活化劑，終溫700℃，其原料及由原料制成的活性炭成分見表1所示。由表1可知，麥秸原料的灰分含量較鋸末多，鋸末中的固定碳含量高于麥秸；在制成的活性炭中，麥秸加煤材料的活性炭灰分含量最高，這是因為煤中灰分的含量要大于麥秸的灰分含量；幾種活性炭揮發(fā)分含量都較低，說明熱解比較充分；鋸末活性炭的固定碳含量最高，揮發(fā)分最少，灰分適中。
農(nóng)作物秸稈其實也是一種很好的資源，如果可以其中回收經(jīng)秸稈粉碎機粉碎然后再經(jīng)過秸稈壓塊機、秸稈顆粒機、飼料顆粒機壓制成生物質(zhì)燃料飼料供燃燒和牲畜食用不是也是一個兩全其美的方法么，而且，如果拿到外面銷售老百姓也可以增加收入。
1.2活性炭BET測試結(jié)果及其分析
經(jīng)過氮氣吸附儀(TriStar 3000)測定，不同材料的活性炭BET測試結(jié)果見表2所示。由表2可知，鋸末炭比表面積最大、孔容最高，又由于其灰分含量較少，因此應(yīng)該有最好的煙氣脫污效率；麥秸炭與之相反，煙氣脫污效率最差；秸稈加煤活性炭，比表面積和孔容都較麥秸炭有所增加，這說明，加入煤有利于增加活性炭的脫污性能。
1.3活性炭能譜分析
3種活性炭中元素含量的對比見圖1所示。秸稈加煤活性炭的C元素含量最高，數(shù)量大于工業(yè)分析中固定碳含量，說明秸稈加煤炭中含有部分碳酸鹽類灰分，相比秸稈，加入煤后增加了碳含量，也帶人了更多的碳酸鹽灰分。鋸末炭的含碳量最近于工業(yè)分析中固定碳含量，這是鋸末中灰分少、碳酸鹽分少的原因。
本實驗所制得的活性炭中含有豐富的礦物元素，其中有堿性元素K，Na，Ca，F(xiàn)e，Mg和酸性元素Si，P，S，Cl。對其含量進行比較可知，堿金屬元素含量高，使活性炭總體的官能團呈現(xiàn)堿性。尤其K，Ca等活躍的堿性金屬，對于炭的堿性起到更大的作用。因此，生物質(zhì)顆�；钚蕴坑糜诿摮嵝詺怏w是有利的，它們在活性炭表面形成堿性基團有利于S03的吸附。其中鋸末活性炭的K+Na含量最高，利于化學(xué)吸附。此外，鋸末活性炭中含有較大量的Fe元素，猜測可能是鐵離子復(fù)合物，有利于吸附的S02形成更穩(wěn)定的形態(tài)，而包含鐵離子復(fù)合物的活性炭材料當(dāng)其表面具有堿性時可大大提高其脫硫能力。
2、實驗結(jié)果及其討論
2.1原材料對活性炭脫硫脫氮性能的影響
3種材料的活性炭聯(lián)合脫硫脫氮曲線見圖2所示。由圖2看出，在70℃時，秸稈加煤材料活性炭高效脫除二氧化硫和氮氧化物的持續(xù)時間最長，這說明秸稈加入煤后有利于提高脫污能力。圖中幾種材料的活性炭脫污曲線隨著時間的延續(xù)，脫硫、脫氮的效率均逐漸降低，符合一般活性炭脫污的規(guī)律。而麥秸活性炭脫硫效率降低速度快，高效脫污持續(xù)時間短，其脫氮效率的波動可能為煙氣成分的波動或者是測量誤差的原因。
2.2工作溫度對活性炭脫硫脫氮性能的影響
一般煙氣脫污試驗持續(xù)進行2h，其中每隔10 min測一次數(shù)據(jù)。現(xiàn)將兩個時間點的脫污性能進行比較，分別取煙氣處理第10 min和第60 min時的測量數(shù)據(jù)，見圖3和圖4所示。
圖3和圖4形狀比較相似，麥秸加煤活性炭在70，90，130℃時聯(lián)合脫硫脫氮的曲線較平穩(wěn)，即在幾種溫度條件下工作效率接近，受溫度條件影響較小，并且聯(lián)合脫硫脫氮效率較其他兩種炭高。鋸末活性炭與麥秸活性炭受溫度影響比較大，不同工作溫度，聯(lián)合脫除效率差異較大。一般，炭材的脫污效率隨著溫度升高是逐漸降低的，圖中鋸末活性炭符合這個規(guī)律，而麥秸與麥秸加煤活性炭的脫污效率90℃呈現(xiàn)低效后有所回升。分析原因，低溫時活性炭吸附以物理吸附為主，而在高溫時以化學(xué)吸附為主。麥秸與麥秸加煤活性炭性能變化明顯是由低溫(70℃)時的物理吸附到溫度升高而吸附能力下降，但高于100℃以后的溫度時，炭表面的眾多堿性基團發(fā)揮作用（吸附酸性氣體）的化學(xué)吸附，因而吸附效率又有回升，這與上文中的能譜分析結(jié)果一致。因此，本實驗制備的麥秸加煤活性炭在低溫(70℃)和高溫(130℃)時都能夠保持很好的脫污性能。
3、結(jié)束語
麥秸摻入10%的煤粉制取的高機械強度活性炭顆粒較煤質(zhì)活性炭有更優(yōu)的經(jīng)濟性，在炭的比表面積、孔容、化學(xué)吸附性能等方面較純生物質(zhì)活性炭顆粒有了較大的提高，較鋸末炭、麥秸活性炭顆粒有更好的脫硫脫氮性能，其工作溫度范圍也有所擴大，在低溫(70℃)和高溫(130℃)時，都有優(yōu)良的脫污性能，其脫硫脫氮效率可長時間維持在95%，85%左右，是一種較為理想的干法煙氣處理吸附劑。
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