离子交换树脂基活性炭的制备及该过程中二氧化硫尾气的利用

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本文主要研究了利用离子交换树脂制备活性炭的方法,考察了不同活化条件对活性炭比表面积及孔结构的影响,找出了最佳的制备工艺条件,并对活性炭产品进行了吸附测试。同时测定了树脂在炭化时二氧化硫气体的放出温度和放出量,并设计了一套发烟硫酸的生产流程,使尾气中的二氧化硫得到利用。主要结论如下:  利用离子交换树脂制备活性炭的工艺:①水蒸气活化法:500℃炭化1h,800℃活化30min,活性炭比表面积可达1434.292m2/g,收率为20%左右;②磷酸活化法:对于树脂A,先进行120℃干燥,以1.5∶1的浸渍比在200℃下浸渍8h,并在600℃下活化1h,活性炭比表面积达到1200m2/g,收率为59%左右;对于树脂B,以1.5∶1~2∶1的浸渍比在200℃下浸渍8h,在350℃~400℃下活化1h,活性炭比表面积达到1100m2/g,收率为50%左右。  磷酸活化时,提高浸渍比可以提高活性炭收率,增大比表面积,使活性炭中孔增多;活化温度过高将会降低产品的比表面积及产率;磷酸浓度的变化对孔径分布有一定影响;预处理可以减少树脂破碎的情况,但预处理温度应控制在200℃以下;300℃~600℃为此类树脂原料的主要活化温度区。水蒸气活化时间过长会使活性炭比表面积减小,总孔容降低。  二氧化硫在230℃左右放出,在350℃左右已基本不再产生,并且在此温度会有焦油产生;树脂炭化放出的SO2约占树脂原料的24.33%(质量分数)。发烟硫酸的生产流程包括炭化尾气处理、二氧化硫转化和三氧化硫吸收三部分。
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