·198 北京科技大学学报 第34卷 图3ACF样品电镜扫描照片 Fig.3 SEM images of ACF samples 表2ACF样品物理参数 Table 2 Physical parameters of the experiment 单分子饱和吸 单丝直径/μm 堆积密度/八kg·m3)总孔比容(mLg) 比表面积(m2“g1) 抗拉强度/GPa 附量(cmg 12-18 少 0.9 1570 0.12~0.16 260 吸附性能 元素质量分数/% 吸碘效率 吸苯效率 亚甲蓝吸附量/ C H 0 (气相)/% (气相)/% (mg'g-1) ≥99 35~82 125~285 90.525 1.130 4.140 3.870 0.235 为T,该烟气经历绝热增湿冷却过程后达到饱和状 数改变模拟烟气的AAST时，对ACF脱除烟气中 态时的温度，称为绝热饱和温度T,近绝热饱和温 S0,效率的影响.当模拟烟气水蒸气体积分数不 度即为两者之差，即AAST=T1-T·烟气的湿度一 变，即湿度不变时，降低烟气温度，烟气状态就从α 温度关系如图4所示，a点表示ACF反应床内烟气 点跃到了a1点，通过绝热增湿冷却可到达b,点，a1 状态，b点表示烟气经历绝热增湿冷却过程后的饱 点和b,点对应的温度差即为AAST,:当模拟烟气温 和状态，c点表示烟气的露点状态，对应的露点温度 度不变时，改变烟气中的水蒸气体积分数，即增大湿 为T:·绝热饱和温度是烟气的一个状态参数，取决 度，烟气状态就从a点跃到了a2点，通过绝热增湿 于出口湿烟气的状态，有T=H,T)2 冷却可到达b2点，a2点和b2点对应的温度差即为 本文主要研究模拟烟气的温度和水蒸气体积分 AAST,. 1.4ACF的脱附 0.20 相对湿度1.0/16597 0.60.5 对于价格昂贵的PAN-ACF,脱附效果对其实际 0.4 0.18 应用意义重大.目前常用的脱附手段是加热脱附和 0.16 03 水洗脱附.由于PAN一ACF是一种以微孔为主的吸 0.14 附材料且大多数直接分布在固体表面，绝大多数的 0.12 吸附质分子具有距离表面层较近的吸附位和较短的 02/ 扩散路径；同时吸附S02的催化氧化产物H,SO,极 0.10 易溶于水，水洗时间到达4~5min时，脱附效率基 0.08 本稳定，所以实验中采用水洗脱附的方式 0.06 AAST. 操作方法如下：以$O2出口浓度为测定标准，假 0.1 0.04 设穿透后达到稳态ACF就达到吸附饱和，即需要脱 AAST 0.02 附再生；将四层吸附饱和的ACF分别置于5L蒸馏 水中浸泡5min,取出放入烘箱，在温度105℃条件 30 40T5060708090100110120130 下烘干2h:将烘干的ACF再次进行脱硫试验，对比 温度.T℃： 图4温湿图 多次脱附后的ACF在最优AAST控制值下的脱硫 Fig.4 Temperature-humidity chart 效率.北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 3 ACF 样品电镜扫描照片 Fig． 3 SEM images of ACF samples 表 2 ACF 样品物理参数 Table 2 Physical parameters of the experiment 单丝直径/μm 堆积密度/( kg·m － 3 ) 总孔比容/( mL·g － 1 ) 比表面积/( m2 ·g － 1 ) 抗拉强度/GPa 单分子饱和吸 附量/( cm3 ·g － 1 ) 12 ～ 18 53 0. 9 1 570 0. 12 ～ 0. 16 260 吸附性能 元素质量分数/% 吸碘效率 ( 气相) /% 吸苯效率 ( 气相) /% 亚甲蓝吸附量/ ( mg·g － 1 ) C H O N S ≥99 35 ～ 82 125 ～ 285 90. 525 1. 130 4. 140 3. 870 0. 235 为 T1，该烟气经历绝热增湿冷却过程后达到饱和状 态时的温度，称为绝热饱和温度 Tas，近绝热饱和温 度即为两者之差，即 AAST = T1 － Tas． 烟气的湿度-- 温度关系如图 4 所示，a 点表示 ACF 反应床内烟气 状态，b 点表示烟气经历绝热增湿冷却过程后的饱 和状态，c 点表示烟气的露点状态，对应的露点温度 为 Td ． 绝热饱和温度是烟气的一个状态参数，取决 于出口湿烟气的状态，有 Tas = f( H，T1 ) ［12］． 图 4 温湿图 Fig． 4 Temperature-humidity chart 本文主要研究模拟烟气的温度和水蒸气体积分 数改变模拟烟气的 AAST 时，对 ACF 脱除烟气中 SO2 效率的影响． 当模拟烟气水蒸气体积分数不 变，即湿度不变时，降低烟气温度，烟气状态就从 a 点跃到了 a1 点，通过绝热增湿冷却可到达 b1 点，a1 点和 b1 点对应的温度差即为 AAST1 ; 当模拟烟气温 度不变时，改变烟气中的水蒸气体积分数，即增大湿 度，烟气状态就从 a 点跃到了 a2 点，通过绝热增湿 冷却可到达 b2 点，a2 点和 b2 点对应的温度差即为 AAST2 ． 1. 4 ACF 的脱附 对于价格昂贵的 PAN--ACF，脱附效果对其实际 应用意义重大． 目前常用的脱附手段是加热脱附和 水洗脱附． 由于 PAN--ACF 是一种以微孔为主的吸 附材料且大多数直接分布在固体表面，绝大多数的 吸附质分子具有距离表面层较近的吸附位和较短的 扩散路径; 同时吸附 SO2 的催化氧化产物 H2 SO4极 易溶于水，水洗时间到达 4 ～ 5 min 时，脱附效率基 本稳定［12］，所以实验中采用水洗脱附的方式． 操作方法如下: 以 SO2 出口浓度为测定标准，假 设穿透后达到稳态 ACF 就达到吸附饱和，即需要脱 附再生; 将四层吸附饱和的 ACF 分别置于 5 L 蒸馏 水中浸泡 5 min，取出放入烘箱，在温度 105 ℃ 条件 下烘干 2 h; 将烘干的 ACF 再次进行脱硫试验，对比 多次脱附后的 ACF 在最优 AAST 控制值下的脱硫 效率． ·198·