活性炭脱汞催化剂化学成分分析方法

主要起草单位：中石化南京化工研究院有限公司、武汉科林精细化工有限公司、山东迅达化工集团有限公司、北京三聚环保新材料股份有限公司、西安向阳航天材料股份有限公司。

主要起草人：李忠于、李敏、王国妮、胡文宾、侯亚楠、张先茂、赵文涛、王国兴、孙国双、王泽。 2100433B

2019年3月25日，《活性炭脱汞催化剂化学成分分析方法》发布。

2020年2月1日，《活性炭脱汞催化剂化学成分分析方法》实施。

脱附升温脱附

物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。

脱附减压脱附

物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体脱附。

脱附冲洗脱附

用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。

脱附置换脱附

置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。例如，活性炭对Ca2 、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。因此，用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附活化能的目的。

脱附磁化脱附

由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多，能充分显示它的偶极子特性，从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性，这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时，分离出的单个水分子越多，则阻碍作用就越大，从而吸附容量减小得也就越多。活性炭本身为非极性物质，活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物质，且吸附剂是在湿空气条件下活化而成，它使活性炭的表面氧化物质以酸性氧化物占优势，从而使活性炭具有极性，能够吸附极性较强的物质。由于这些带极性的基团易于吸附带极性的水，从而阻碍了吸附剂在水溶液中吸附非极性物质。这种方法常用于溶液中对吸附质的脱附。

脱附超声波脱附

超声波(场)是通过产生协同作用来改变吸附相平衡关系的，在超声波(场)作用下的吸附体系中添加第三组分后，体系相平衡关系朝固相吸附量减少方向移动的程度大于在常规条件下的吸附体系。根据超声波的作用原理推测，可能是因为第三组分改变了流体相的极性，增加了空化核的表面张力，使得微小气核受到压缩而发生崩溃闭合周期缩短的现象，从而产生更强烈的超声空化作用。因此，在用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，可以用超声波(场)产生协同作用来改变吸附相平衡关系，降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附化能的目的。2100433B

物理冷凝法脱湿工作原理均是通过降低湿空气的干燥温度，使空气中的水分析出，从而达到脱湿的要求。

现有的机前脱湿技术是在高炉鼓风机前采用物理冷凝法对空气进行脱湿，位于高炉鼓风机前的脱湿器内设有换热管束，空气在管外流动，冷水在管内流动，两者通过管壁进行换热并凝析空气中的水分。

由于脱湿空气压力接近当地大气压，为保证鼓风湿度控制在9 g/m³，对应脱湿后的空气温度约8.5 ℃，考虑传热端差等因素，脱湿用冷水温度为5~7 ℃，因此脱湿系统必须设置制冷机以提供低温冷水，但制冷机电耗和水耗较大。

根据道尔顿分压定律和空气绝对湿度与蒸汽分压的关系，某一绝对湿度对应的饱和空气温度随空气压力的升高而升高。空气压力较低时，维持其湿度的所需温度较低，空气压力较高时，维持湿度所需温度较高。高炉鼓风机机后脱湿系统作为一种脱湿新工艺，其脱湿装置位于高炉鼓风机后，在高炉鼓风机对大气进行压缩、增压后进行脱湿处理，根据上述原理，脱湿温度可大大提高。假设高炉鼓风机增压后的空气绝对压力为0.5 MPa，要求鼓风湿度9 g/m³，计算或查表可知对应空气的饱和温度为34.7 ℃，所以当空气温度冷却到34.7 ℃时，空气中所含水分即达到所要求的9 g/m³。显然当采用新工艺时，脱湿系统可采用常温介质，如循环水、江河水或海水实现冷却脱湿，无需设置制冷机提供低温冷冻水 。