D0L:10.13374/.issm1001-053x.2012.02.014 第34卷第2期 北京科技大学学报 Vol.34 No.2 2012年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2012 近绝热饱和温度对聚丙烯腈基活性碳纤维脱除烟气中 SO2的影响 张东辉四宋存义张雷谷启源 北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083 区通信作者，E-mail::muzdh@139.com 摘要聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)是一种较新型的碳材料.应用聚丙烯腈基活性碳纤维对模拟烟气中SO,进行了 吸附脱除实验，分别考察了烟气温度和烟气中水蒸气体积分数改变烟气的近绝热饱和温度对PAN一ACF脱除烟气中SO,效率 的影响.实验结果表明，PAN一ACF具有良好的脱硫性能，近绝热饱和温度是影响其脱硫效率的重要因素.随着近绝热饱和温 度的逐渐增大，PAN一ACF的脱硫效率呈现先增大后减小的变化趋势.通过改变烟气温度和改变水蒸气体积分数来改变烟气 的近绝热饱和温度时，在相同的近绝热饱和温度条件下，PAN一ACF的脱硫效率是不同的，且脱硫效率随近绝热饱和温度改变 而变化的趋势也不同. 关键词聚丙烯腈：活性碳纤维：烟气：二氧化硫：脱硫：脱附 分类号X701.3 Effect of approach to adiabatic saturation temperature on flue gas desulfuriza- tion by PAN-ACF ZHANG Dong-hui,SONG Cun-yi,ZHANG Lei.GU Qi-yuan School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083 Corresponding author,E-mail:muzdh@139.com ABSTRACT The polyacrylonitrile-based activated carbon fiber PAN-ACF)is one kind of newer carbon material.Adsorption and removal experiments of SO in simulated flue gas by PAN-ACF were carried out.The influences of approach to adiabatic saturation tem- perature(AAST)on the desulfurization efficiency were investigated by changing the flue gas temperature and the volume fraction of va- por,respectively.The results show that PAN-ACF has effective desulfurization performance,AAST is the important influencing factor on the desulfurization efficiency,and the desulfurization efficiency increases at first and then decreases with increasing AAST.By com- parison,the desulfurization efficiency of PAN-ACF at the same AAST by changing the flue gas temperature differs from that by changing the volume fraction of vapor,and their changing tendencies with AAST are also different. KEY WORDS polyacrylonitrile;activated carbon fibers;flue gases:sulfur dioxide;desulfurization:desorption 聚丙烯腈基活性碳纤维(polyacrylonitrile-based 的运行费用高，同时还有大量低值废弃物的二次污 activated carbon fibers,PAN-ACF)是一种较新型的 染问题).由于ACF表面具有纳米微孔的富集作 微孔吸附材料，其表面积大，微孔丰富且分布均匀， 用（分子筛效应），能够有效脱除S0,并且没有废弃 机械强度优良，有良好的吸附和脱附能力口，在综 物二次污染，这为其在大气环保领域的应用提供了 合性能上ACF与普通的柱状活性炭(granular acti-- 广阔空间4. vated carbon,GAC)相比具有较大的优势. 活性炭对S0,的吸附作用分为物理吸附和化学 目前对工业废气中硫的治理方法以湿法吸收为 吸附.在仅有S02的情况下，S02在活性炭材料表 主，由于处理的S02量很大，所以造成湿法脱硫工艺 面仅发生物理吸附，吸附量很小：化学吸附是指在烟 收稿日期：2010-11-02第 34 卷 第 2 期 2012 年 2 月 北京科技大学学报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol． 34 No． 2 Feb． 2012 近绝热饱和温度对聚丙烯腈基活性碳纤维脱除烟气中 SO2 的影响 张东辉 宋存义 张 雷 谷启源 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 通信作者，E-mail: muzdh@ 139． com 摘 要 聚丙烯腈基活性碳纤维( PAN--ACF) 是一种较新型的碳材料． 应用聚丙烯腈基活性碳纤维对模拟烟气中 SO2 进行了 吸附脱除实验，分别考察了烟气温度和烟气中水蒸气体积分数改变烟气的近绝热饱和温度对 PAN--ACF 脱除烟气中 SO2 效率 的影响． 实验结果表明，PAN--ACF 具有良好的脱硫性能，近绝热饱和温度是影响其脱硫效率的重要因素． 随着近绝热饱和温 度的逐渐增大，PAN--ACF 的脱硫效率呈现先增大后减小的变化趋势． 通过改变烟气温度和改变水蒸气体积分数来改变烟气 的近绝热饱和温度时，在相同的近绝热饱和温度条件下，PAN--ACF 的脱硫效率是不同的，且脱硫效率随近绝热饱和温度改变 而变化的趋势也不同． 关键词 聚丙烯腈; 活性碳纤维; 烟气; 二氧化硫; 脱硫; 脱附 分类号 X701． 3 Effect of approach to adiabatic saturation temperature on flue gas desulfuriza￾tion by PAN-ACF ZHANG Dong-hui ，SONG Cun-yi，ZHANG Lei，GU Qi-yuan School of Civil and Environmental Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083 Corresponding author，E-mail: muzdh@ 139． com ABSTRACT The polyacrylonitrile-based activated carbon fiber ( PAN-ACF) is one kind of newer carbon material． Adsorption and removal experiments of SO2 in simulated flue gas by PAN-ACF were carried out． The influences of approach to adiabatic saturation tem￾perature ( AAST) on the desulfurization efficiency were investigated by changing the flue gas temperature and the volume fraction of va￾por，respectively． The results show that PAN-ACF has effective desulfurization performance，AAST is the important influencing factor on the desulfurization efficiency，and the desulfurization efficiency increases at first and then decreases with increasing AAST． By com￾parison，the desulfurization efficiency of PAN-ACF at the same AAST by changing the flue gas temperature differs from that by changing the volume fraction of vapor，and their changing tendencies with AAST are also different． KEY WORDS polyacrylonitrile; activated carbon fibers; flue gases; sulfur dioxide; desulfurization; desorption 收稿日期: 2010--11--02 聚丙烯腈基活性碳纤维( polyacrylonitrile-based activated carbon fibers，PAN-ACF) 是一种较新型的 微孔吸附材料，其表面积大，微孔丰富且分布均匀， 机械强度优良，有良好的吸附和脱附能力［1］，在综 合性能上 ACF 与普通的柱状活性炭( granular acti￾vated carbon，GAC) 相比具有较大的优势［2］． 目前对工业废气中硫的治理方法以湿法吸收为 主，由于处理的 SO2 量很大，所以造成湿法脱硫工艺 的运行费用高，同时还有大量低值废弃物的二次污 染问题［3］． 由于 ACF 表面具有纳米微孔的富集作 用( 分子筛效应) ，能够有效脱除 SO2 并且没有废弃 物二次污染，这为其在大气环保领域的应用提供了 广阔空间［4］． 活性炭对 SO2 的吸附作用分为物理吸附和化学 吸附． 在仅有 SO2 的情况下，SO2 在活性炭材料表 面仅发生物理吸附，吸附量很小; 化学吸附是指在烟 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2012.02.014