低氧快速熱解過程中氧氣體積分數對活性焦孔隙結構的影響

張 振,王 濤,馬春元,馮 太,馬天行

(1．山東大學燃煤污染物減排國家工程實驗室,山東濟南 250061;2．國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室,陜西西安 710054)

低氧快速熱解過程中氧氣體積分數對活性焦孔隙結構的影響

張 振1,2,王 濤1,2,馬春元1,馮 太1,馬天行1

(1．山東大學燃煤污染物減排國家工程實驗室,山東濟南 250061;2．國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室,陜西西安 710054)

為研究成本低、性能高的脫硫用活性焦,以煙煤為原料,在沉降爐試驗臺上研究低氧快速熱解條件下活化氛圍中氧氣體積分數對活性焦孔隙結構的影響。通過氮氣吸附、驟冷密度泛函理論研究活性焦的孔隙結構的演化,通過掃描電鏡的方法研究活性焦的表面燒蝕特性。結果表明,低氧快速熱解為揮發分析出為主的過程。所獲得活性焦的低吸附等溫線的類型具備Ⅰ型和Ⅳ型等溫線的特征,孔隙結構以微孔結構為主。活性焦表面發生不同程度的燒蝕,表面燒蝕缺陷近似圓形,并且隨著氧氣體積分數的增加,燒蝕從表面逐漸向顆粒內部發展。適當的氧氣含量有利于活性焦孔隙結構的發展,氧氣體積分數低于6%時,氧氣體積分數的增加使微孔結構更加豐富,孔容積和比表面積均有很大程度提高。氧氣體積分數增加到一定程度(＞8%)時,由于孔壁的塌陷,最終導致活性焦的表面積和孔容積有大幅度的降低。

快速熱解;活性焦;微孔結構;驟冷固體密度泛函理論;表面燒蝕

活性焦干法煙氣脫硫是一種可資源化的煙氣凈化技術[1-2]。……