碳材料煙氣脫硝綜述之活性半焦
炭材料（活性炭、 活性焦、 活性炭纖維等）因其特有的吸附催化特性，已成為干法煙氣脫硝使用的吸附劑，此工藝具有較高的競爭力和較大的發(fā)展空間，是一種具有發(fā)展前景的脫硝工藝。目前活性炭基材料吸附劑可歸結(jié)為 4 類：活性炭、 活性焦、 活性炭纖維和活性半焦。
活性半焦是以褐煤熱解副產(chǎn)半焦為原料，經(jīng)過改性而制得，它以原料資源豐富、 價格便宜、 強度高等特點，受到研究者普遍重視。
半焦（俗稱蘭炭）是弱粘性煤低溫干餾（指采用較低的加熱終溫（500~600 ℃），使煤在隔絕空氣條件下，受熱分解生成半焦、 低溫煤焦油、 煤氣和熱解水等過程。)所得的可燃性固體產(chǎn)物，色黑多孔，主要成分是碳、 灰分和揮發(fā)分。因尚未熱解完全，內(nèi)部含有較多的氫和氧，較豐富的孔隙及表面結(jié)構(gòu)。多數(shù)學(xué)者研究表明，制備半焦的原煤性質(zhì)及工藝條件對其性能有很大的影響。
與常規(guī)活性炭不同，活性半焦是一種綜合強度(耐壓、 耐磨損、 耐沖擊)比活性炭高、 比表面積比活性炭小的吸附材料。與活性炭相比，活性焦具有更好的脫硫、 脫硝性能，且使用過程中，加熱再生相當(dāng)于對活性焦進行再次活化，使其脫硫、 脫硝性能還會有所增加。
通過等對相同制備條件下3種不同揮發(fā)分含量的煤制得的活性半焦脫硫劑進行了比較，得出結(jié)論為：原料煤的揮發(fā)分含量越高，其熱解所得活性半焦脫硫劑的比表面積越大、 脫硫活性越好。這也表明煤中較高揮發(fā)分含量和氧含量有益于活性焦脫硫能力的提高，前者對活性焦孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)展有利，后者則可能提高活性焦表面堿性位含量。
同時，有資料指出煤被加熱到 300 ℃~600 ℃時，所含揮發(fā)分被大量趕出而形成無數(shù)封閉的小孔；隨著溫度的升高，這些小孔逐漸被打開并擴展成較大的孔，促使半焦比表面積增加，溫度在 700 ℃~800 ℃時，其孔體積和比表面積都將達到最大值；之后，如果溫度繼續(xù)升高，則由于孔洞的萎縮和塌陷將導(dǎo)致半焦的孔容和比表面積降低。
經(jīng)過考察制備條件對活性半焦微孔及活性半焦脫硫能力的影響，認為炭化溫度較低時，活化溫度升高、 時間延長會使活性半焦脫硫能力增加。并提出活化溫度為850 ℃~950 ℃，活化時間 60~90 min 且活化氣體為水蒸氣時，活性焦比表面積較大，表面堿性基團所占比重高。
另外還有資料報道：活化溫度越高，活性焦的細孔容積越大；活化溫度越低，活性焦的過渡孔、 大孔的容積越大。
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