改性活性炭纤维脱除低浓度硫化氢研究

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5、㈣ⅢY1530874改性活性炭纤维脱除低浓度硫化氢研究天津人学T程硕十学位论文RemovalofLowConcentrationofH2SwithImpregnatedActivatedCarbonFiber学科专业：化学工程研究生：闰欣指导教师：张香文教授企业导师：朱春来研究员天津大学化工学院二零零八年七月中文摘要硫化氢是一种具有刺激性气味的恶臭气体，对人体毒性极大，少量的硫化氢就会对环境造成很大的污染，危害人体健康，因此，脱除低浓度硫化氢的污染是当前急需要解决的问题。活性炭纤维具有高度发达的比表面积和孔容。因其纤微孔丰富且分

6、布窄、易于与吸附质接触、扩散阻力小，所以其吸、脱附速度快，有利于吸附分离，是一种很好的吸附材料。用改性活性炭纤维作为吸附剂不仅可以有效的脱除气体中的低浓度H2S，而且还具有成本低、操作简便、脱硫效率高等优点。本论文从化学改性ACF脱除低浓度H2S、碱性物改性ACF脱除低浓度H2S、金属改性ACF脱除低浓度H2S、改性ACF脱除低浓度H2S再生方法的研究等四方面对改性ACF脱除低浓度H2S进行了深入的研究。通过实验研究，本文得出如下结论：(1)用液相氧化和气相氧化的方法分别使ACF对H2S的动态吸附能力得到提高；用C12，NH3处理的ACF表面极性改

7、变，对H2S的动态吸附能力提高了47％和64％；(2)当原料气为H2S／N2时，K2C03改性ACF的脱硫性能较好；在原料气中混入02有利于提高改性ACF的脱硫性能；(3)吸附温度在673K左右时，过渡金属离子改性ACF的脱硫活性较高，ACF的硫容量最大，达到了50mg／g；在有氧气氛中，用金属Cu2+改性的ACF吸附H2S的效果明显优于无氧气氛下吸附HzS的效果，达到了40mg／g；(4)空气再生酸性物改性ACF的再生效果较好，473K是适宜的温度，再生率达到60％以上，C02再生对碱性物改性ACF的再生效果较好，573K是适宜的再生温度，再生率

8、可达到80％，空气再生对金属改性ACF的再生效果较好，473K是适宜的再生温度，再生率可达到96％左右。关键词：活性炭纤维；改性：硫化氢：再生ABSTRACTHydrogensulfideisakindoftoxicgasofirritatingsmell，itisextremelytoxictohumans，andasmallamountofhydrogensulfideontheenvironmentwillcausegreatpollutionandendangerhumanhealth，therefore，theproblemsofremo

9、valthelowconcentrationofhydrogensulfidefromairisurgenttobesolved．Activatedcarbonfiber(ACF)obtainsahighlydevelopedsurfaceareaandporevolume．Becauseoftheirrichandporousfiberdistributionnarrow,theeasyabsorption，thesmallresistance，SOitsdesorptionfastanditisconducivetoadsorptionsepa

10、rationanditisagoodabsorptionmaterial．ModifiedACFasadsorbentisnotonlyaeffectivewaytoremovelowconcentrationH2Singas，butalsoit'slowcost，simpleandhighefficiencyofdesulfurization．ThepapermakesthoroughstudyofmodifiedACFremovaloflowconcentrationofH2Sinfourrespects，suchas：theremovalof

11、lowconeentrationH2SbyACFsmodifiedwithchemicalmodificationmethods；theremovaloflowconeentrationH2SbyACFsmodifiedconiainingalkalinecompounds；theremovaloflowconeentrationH2SbyACFsmodifiedwithmetals；theremovaloflOWconeentrationH2SbyACFsmodifiedwithmetals；theregenerationmethodsforus

12、edmodifiedACFbyremoving10WconcentrationH2S．Throughtheexperime