SO2在活性炭上的吸附平衡、動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)研究

李 兵,薛建明,許月陽(yáng),王宏亮,馬春元,陳建民

(1．國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院(國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院),江蘇南京 210031;2．山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山東濟(jì)南 250100;3．山東大學(xué)燃煤污染物減排國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250061)

SO2在活性炭上的吸附平衡、動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)研究

李 兵1,2,薛建明1,許月陽(yáng)1,王宏亮1,馬春元3,陳建民2

(1．國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院(國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究院),江蘇南京 210031;2．山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,山東濟(jì)南 250100;3．山東大學(xué)燃煤污染物減排國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250061)

為深入研究SO2在活性炭上的吸附過程,基于固定床反應(yīng)器研究了某商業(yè)活性炭對(duì)煙氣中SO2的吸附性能,考察了SO2體積分?jǐn)?shù)、吸附溫度對(duì)活性炭吸附SO2的影響,分析了SO2在活性炭表面的吸附平衡、吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特性。結(jié)果表明,隨著SO2體積分?jǐn)?shù)的增加,SO2初始吸附速率和平衡吸附量增加;隨著吸附溫度的增加,SO2初始吸附速率和平衡吸附量降低?；钚蕴繉?duì)SO2的吸附平衡數(shù)據(jù)符合Langmuir和Freundlich吸附等溫線模型;SO2在活性炭上的動(dòng)態(tài)吸附過程符合Bangham吸附動(dòng)力學(xué)模型。吸附熱力學(xué)研究表明,吸附過程中焓變?yōu)?19．21 kJ/mol,吸附自由能變?yōu)?10．17～-9．29 kJ/mol,吸附熵變?yōu)?27．69～-27．17 J/(mol·K),該吸附過程是一個(gè)自發(fā)、放熱、熵降低過程,升溫不利于SO2在活性炭上的吸附。

SO2;活性炭;吸附平衡;吸附動(dòng)力學(xué);吸附熱力學(xué)

燃煤電站鍋爐煙氣排放出大量SO2,造成酸雨等全球性大氣公害,為控制SO2的排放,煙氣脫硫技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。在各種煙氣脫硫技術(shù)中,石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)……