D0I:10.13374/1.issnl00103.2009.03.033 第31卷第3期 北京科技大学学报 Vol.31 No.3 2009年3月 Journal of University of Science and Technology Beijing Mar.2009 流化活性碳纤维脱除烟气中的$O2 陈凯华)宋存义)邱露)李强) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)国电集团公司技术经济咨询中心，北京100018 摘要应用流化状态下的聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN一ACF)对模拟的工业烟气中的SO2进行吸附脱除实验，通过改变烟 气流量、烟气温度，烟气中水蒸气的体积分数及S02的质量浓度、ACF的循环比及新加入ACF的质量流量，研究了流化状态 下ACF脱除SO2效率的影响因素与变化规律.结果表明：PAN一ACF具有良好的脱硫性能，其脱硫效率随着烟气流量的增大、 烟气温度的升高和S02质量浓度的增高而降低，随着烟气中水蒸气体积分数的增高先增高后降低，随着AC℉循环比与新加入 ACF的质量流量的增大而增高 关键词聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN一ACF):工业烟气：二氧化硫：吸附脱除；脱硫效率 分类号X701.3 Removal of SO2 by fluidized polyacrylonitrile activated carbon fiber CHEN Kai-hua),SONG Cunyi).QIU Lu),LI Qiang2) 1)School of Civil and Environmental Engineering.University of Science and Technology Beijing Beijing 100083.China 2)TechnologyEconomy Consultation Center,China Power Group,Beijing 100018.China ABSTRACT Adsorption and removal tests of SO2 in simulated industrial flue gas were done with polyacrylonitrile activated carbon fiber (PAN-ACF)in the fluidized state.Some influencing factors such as the flux and temperature of flue gas,mass concentration of SO2 and volume fraction of vapor in flue gas,reeyele ratio of ACF.and mass flux of new ACF on the desulfuration efficiency of PAN- ACF were investigated.The results show that PAN-ACF has a better desulfurization performance.Its desulfuration efficiency de- creases with increasing the flux and temperature of flue gas and the mass concentration of S02.increases first and decreases later with increasing the volume fraction of vapor in flue gas,and increases with increasing the recycle ratio of ACF and the mass flux of new ACF. KEY WORDS polyacrylonitrile activated carbon fiber (PAN-ACF):industrial flue gas:sulfur dioxide:adsorption and removal: desulphurization efficiency 烟气脱硫作为净化大气、遏制酸雨的技术和产 聚丙烯腈基活性碳纤维(poly-acrylonitrile acti 业，在过去几十年中得到了迅速发展，活性炭吸附 vated carbon fibers,PAN-ACF)是一种具有新型功 烟气净化硫回收技术，在德国、日本等发达国家得到 能的微孔吸附材料，其外表面积大，微孔丰富且分布 深入研究并实现工业化；我国在这方面也开展了一 均匀，因而具有良好的吸附和脱附能力].尽管 系列研究，取得了学术成果并初步实现工业化). 其生产工艺比较复杂，但在综合性能上ACF与普通 到现在为止，在吸附硫回收技术和工业应用中，已经 的柱状活性炭(granular activated carbon,GAC)相比 开发出了各种吸附设备③].固定床、移动床工业化 具有较大的优势[门.ACF的优良机械强度使其在流 应用最多，流化床吸附塔（器）和其他吸附器如旋转 化状态下进行吸附和脱附变成可能].因而，ACF 床、滴流床以及在常规床基础上加入新的内构件的 的推广应用将是一个很有价值的研究课题 吸附塔（器）等工业化应用报道较少. 本文尝试用流化状态下聚丙烯睛活性炭纤维 收稿日期：2008-05-04 基金项目：北京市教有委员会共建项目建设计划(N。,XK100080432):高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(N。.20060008001) 作者简介：陈凯华(1981一)，男，博士研究生，E mail:chenkaihual981@yahoo~com:cn:宋存义(I951一)，男，教授，博士生导师流化活性碳纤维脱除烟气中的 SO2 陈凯华1） 宋存义1） 邱 露1） 李 强2） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院‚北京100083 2） 国电集团公司技术经济咨询中心‚北京100018 摘 要 应用流化状态下的聚丙烯腈基活性碳纤维（PAN－ACF）对模拟的工业烟气中的 SO2 进行吸附脱除实验‚通过改变烟 气流量、烟气温度、烟气中水蒸气的体积分数及 SO2 的质量浓度、ACF 的循环比及新加入 ACF 的质量流量‚研究了流化状态 下 ACF 脱除 SO2 效率的影响因素与变化规律．结果表明：PAN－ACF 具有良好的脱硫性能‚其脱硫效率随着烟气流量的增大、 烟气温度的升高和 SO2 质量浓度的增高而降低‚随着烟气中水蒸气体积分数的增高先增高后降低‚随着 ACF 循环比与新加入 ACF 的质量流量的增大而增高． 关键词 聚丙烯腈基活性碳纤维（PAN－ACF）；工业烟气；二氧化硫；吸附脱除；脱硫效率 分类号 X701∙3 Removal of SO2 by fluidized polyacrylonitrile activated carbon fiber CHEN Ka-i hua 1）‚SONG Cun-yi 1）‚QIU L u 1）‚LI Qiang 2） 1） School of Civil and Environmental Engineering‚University of Science and Technology Beijing‚Beijing100083‚China 2） Technology ＆ Economy Consultation Center‚China Power Group‚Beijing100018‚China ABSTRACT Adsorption and removal tests of SO2 in simulated industrial flue gas were done with polyacrylonitrile activated carbon fiber （PAN-ACF） in the fluidized state．Some influencing factors such as the flux and temperature of flue gas‚mass concentration of SO2and volume fraction of vapor in flue gas‚recycle ratio of ACF‚and mass flux of new ACF on the desulfuration efficiency of PAN￾ACF were investigated．T he results show that PAN-ACF has a better desulfurization performance．Its desulfuration efficiency de￾creases with increasing the flux and temperature of flue gas and the mass concentration of SO2‚increases first and decreases later with increasing the volume fraction of vapor in flue gas‚and increases with increasing the recycle ratio of ACF and the mass flux of new ACF． KEY WORDS polyacrylonitrile activated carbon fiber （PAN-ACF）；industrial flue gas；sulfur dioxide；adsorption and removal； desulphurization efficiency 收稿日期：2008-05-04 基金项目：北京市教育委员会共建项目建设计划（No．XK100080432）；高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（No．20060008001） 作者简介：陈凯华（1981－）‚男‚博士研究生‚E-mail：chenkaihua1981＠yahoo．com．cn；宋存义（1951－）‚男‚教授‚博士生导师 烟气脱硫作为净化大气、遏制酸雨的技术和产 业‚在过去几十年中得到了迅速发展．活性炭吸附 烟气净化硫回收技术‚在德国、日本等发达国家得到 深入研究并实现工业化；我国在这方面也开展了一 系列研究‚取得了学术成果并初步实现工业化［1－2］． 到现在为止‚在吸附硫回收技术和工业应用中‚已经 开发出了各种吸附设备［3］．固定床、移动床工业化 应用最多‚流化床吸附塔（器）和其他吸附器如旋转 床、滴流床以及在常规床基础上加入新的内构件的 吸附塔（器）等工业化应用报道较少［4］． 聚丙烯腈基活性碳纤维（poly-acrylonitrile acti￾vated carbon fibers‚PAN-ACF）是一种具有新型功 能的微孔吸附材料‚其外表面积大‚微孔丰富且分布 均匀‚因而具有良好的吸附和脱附能力［5－6］．尽管 其生产工艺比较复杂‚但在综合性能上 ACF 与普通 的柱状活性炭（granular activated carbon‚GAC）相比 具有较大的优势［7］．ACF 的优良机械强度使其在流 化状态下进行吸附和脱附变成可能［8］．因而‚ACF 的推广应用将是一个很有价值的研究课题． 本文尝试用流化状态下聚丙烯腈活性炭纤维 第31卷 第3期 2009年 3月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．31No．3 Mar．2009 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2009．03．033