温度影响粉状活性焦孔隙与SO2吸附性能研究

"温度对粉状活性焦的孔隙结构及SO2吸附性能的影响" 本文主要研究了温度如何影响粉状活性焦的孔隙结构及其对二氧化硫（SO2）吸附性能的影响。粉状活性焦是一种潜在的低成本、高性能的脱硫材料，其制备过程中的关键因素是活化温度。实验选用褐煤作为原料，在沉降炉中进行制备，并通过灰平衡方法评估其产率和挥发分含量。 利用氮气吸附法，研究人员分析了褐煤及其转化的粉状活性焦的孔容、比表面积和孔径分布。结果显示，活性焦的孔隙结构呈现出微孔-中孔-大孔的三级孔隙结构，其中微孔占据主导地位。低温下，孔隙结构的形成和扩展有助于提高比表面积和孔容。随着活化温度的升高，粉状活性焦的产率逐渐降低，而比表面积和孔容则先增加后减少。在950℃时，比表面积达到最大值437.74 m2/g；在1050℃时，总孔容最大，为0.258 cm3/g。然而，当温度升至1200℃，灰熔融现象导致孔隙被堵塞，从而显著降低了孔隙结构的性能。 为了更深入地理解孔隙结构的特性，研究者应用了分形Frenkel-Halsey-Hill法分析粉状活性焦的孔隙分形特征。分形维数D2与比表面积的变化趋势一致，揭示了微孔结构的演变规律。此外，通过SO2吸附性能测试装置，他们发现粉状活性焦对SO2的2小时吸附容量与其孔隙结构密切相关。实验中的吸附穿透曲线显示，褐煤基粉状活性焦的SO2吸附过程可以分为完全吸附阶段和其他阶段。 温度在粉状活性焦的制备过程中起着至关重要的作用，它不仅影响产率和孔隙结构，还直接影响其对SO2的吸附性能。理想的活化温度应该兼顾产率、孔隙结构优化和SO2吸附能力。这一研究为优化粉状活性焦的制备工艺提供了理论依据，有助于开发更为高效的脱硫技术。