改性污泥-秸秆基活性炭脱除硫化氢性能研究

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随着国家对硫化氢气体排放标准日益严格,处理需求也逐渐增多。而活性炭法作为常用方法,活性炭需求量也逐渐增多。本论文以市政污泥和玉米秸秆为原料,在前人研究的基础上制备原料活性炭,采用酸改性、碱改性和浸渍金属硝酸盐改性方法,对原料炭进行改性。同时,在自制固定床进行吸附试验,并结合N2吸附法、Boemh滴定法、SEM、XRD、FTIR等表征方法,从五个方面对改性活性炭脱除硫化氢进行了深入研究,主要研究内容如下:  (1)原料活性炭的制备  根据前人研究经验,制备获得得粒径小于0.3mm的原料炭 AC,其脱硫时间和穿透硫容分别为50min、7.59mg/g,表面酸、碱官能团数量分别为0.0754和2.4643mmol·g-1,比表面积为222.876m2·g-1。  (2)酸改性研究  分析了不同浓度硝酸、硫酸和盐酸改性效果,其中AC20% HN的脱硫效果最好,穿透时间和穿透硫容分别为61min和9.26 mg/g,均比原料炭提高22%;盐酸和硫酸改性活性炭,总体吸附效果不佳。  (3)碱改性研究  分析了不同浓度氨水和氢氧化钠的改性效果,其中 AC20% Na的脱硫效果最好,穿透时间和穿透硫容分别为47min和7.14mg/g,均比原料炭降低6%;两种碱改性后样品的吸附效果均不佳。  (4)金属硝酸盐浸渍改性研究  分了不同浓度的硝酸锰、硝酸铜、硝酸锌和硝酸铁的改性效果,其中AC5%Mn的脱硫效果最好,穿透时间和穿透硫容达到92min和13.96mg/g,均比原料炭增加84%;随着浸渍金属浓度的增大,吸附效果均呈现先减小、后增大到极值、再减小的趋势。  (5)硝酸锰浸渍改性研究  采用控制变量法,分析浸渍比、浸渍时间、煅烧温度和煅烧时间对改性效果的影响。发现当浸渍比为1:8、浸渍时间为3h、煅烧温度为400℃、煅烧时间为1.5h,可以改性出脱硫效果最佳的吸附剂。
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