活性炭脱硫剂的SE M 研究
张春山,邵曼君
(中国科学院过程工程研究所多相反开放实验室,北京100080)
基金项目:中国科学院开放实验室基金资助项目.
活性炭材料是由石墨微晶和无定形炭构成的一
种黑色多孔固体,孔隙结构发达,具有巨大的比表面积,对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力。
以活性炭为脱硫剂吸附烟气中的S O 2具有良好的应用前景。
1 实验方法
活性炭以河南长葛生产的T103和RS2型为原料。
并用JS M 26700F 场发射扫描电镜观察其形貌。
通过测定一定条件下,模拟烟气在活性炭床层的穿透时间,考察活性炭对S O 2的吸附能力。
2 结果与讨论
由穿透曲线(图1)可以看出:T103的脱硫效果要明显好于RS2,在实验条件下,
两种活性炭的吸附
图1 不同活性炭吸附S O 2的吸附穿透曲线。
硫容分别为7416和4412(mgS O 2P gAC )。
图2是T103和RS2在低倍下的SE M 形貌图。
从低倍下的照片可以发现尽管它们都是由几个甚至几十个微米的颗粒组成的,颗粒之间的缝隙大约为几个微米。
这些颗粒在结构上有较大的差别:组成T103的颗粒从外观上似乎比较致密,在更大的放大倍数下,还不能看到T103更细微的结构;而组成RS2的颗粒比较疏松,在低倍数下就可以看到在RS2的颗粒上有孔隙结构。
随着放大倍数的增加,活性炭的微观结构就更加清楚,T103和RS2的微观结构差别也越趋明显。
从T103有代表性的一个颗粒200000X 的显微照片(图略)可以发现,看似致密的颗粒上仍然有许多平均孔径约为几个纳米的微孔。
正是这些微孔的存
在,使得T103的BET 比表面积达到1200m 2
左右;而在RS2上尽管也可以观察到个别的几个纳米的微孔,但是颗粒的大部分表面上是看不到微孔的。
在组成RS2的颗粒上,孔的大小大部分在10nm 以上。
这也就导致了RS2的BET 比表面积只有232m 2。
通过对不同活性炭的微观形貌研究,并结合活性炭对S O 2的吸附穿透曲线,可以得出:微孔丰富的孔系结构,以及由此而造成的大的比表面积是影响活性炭吸附能力的主要因素。
参考文献略
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图2 活性炭T 103(2a ),RS2(2b )的微观形貌图。
2a :Bar =10μm ;2b :Bar =10μm
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54电子显微学报 J.Chin.E lectr.Microsc.S oc. 23(4)∶459～459 2004年
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