粉状活性炭循环流化床脱硫吸附动力学实验与分析

本文主要探讨了粉状活性炭在循环流化床内进行SO2脱硫过程的实验研究及其吸附动力学分析。首先，研究者通过实验发现，活性炭的表面化学特性对于其脱硫性能具有关键作用。这表明活性炭表面的官能团，如氧化物、羟基或羧基等，能够有效地与SO2分子发生反应，从而实现SO2的捕获。 C/S摩尔比（即活性炭与硫的比例）是影响脱硫效率的关键参数。实验结果显示，随着C/S摩尔比的增加，脱硫率呈现出显著上升的趋势。然而，这一过程并非线性关系，而是伴随着吸附速率的快速下降。这是因为随着活性碳含量增多，虽然总的吸附面积增大，但单位体积活性炭的接触机会减少，导致吸附速率减慢。 粉状活性炭在脱硫初期展现出较高的吸附速率，但这种优势并不持久。随着吸附时间的延长，活性炭的吸附容量和速率会迅速衰减。在12秒之后，活性炭的吸附能力基本达到饱和状态，无法进一步吸收SO2。这提示了在实际应用中，需要适时更换或再生活性炭以维持有效的脱硫效果。 为了更好地理解这一过程，研究者采用了Bangham模型进行吸附动力学的拟合。Bangham模型是一种常用于描述动态吸附过程的模型，它考虑了吸附速率与吸附浓度的关系，以及吸附过程中的饱和效应。实验结果表明，利用Bangham模型得到的模拟值与实际测量的实验数据高度吻合，验证了该模型在描述粉状活性炭流化床吸附SO2过程中的有效性。 这篇研究提供了关于粉状活性炭在循环流化床脱硫系统中的行为及其动力学特性的重要见解，这对于优化燃煤烟气脱硫技术，提高脱硫效率，并确保设备运行的经济性和可持续性具有重要的实践指导意义。