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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Cl2,NH3处理的ACF表面极性改变,对H2S的动态吸附能力提高了47%和64%;(2)当原料气为H2S/N2时,K2CO3改性ACF的脱硫性能较好;在原料气中混入O2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H2S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,CO2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。