基金项目：自然科学基金资助与工程学院研宄生。

　　放提供理论支持。

　　2活性炭纤维脱硫催化反应动力学bookmark2 2.1内外扩散影响bookmark3 1前言脱硫专用活性炭纤维（ACF，ActivatedCarbonFiber）是一种近代发展起来的高效新型吸附脱硫材料，其表面有丰富的微孔，有许多含氧官能团，具有发达的比表面积：一般达到1000m2/g3000爪2/1.活性炭纤维脱硫机理国内外都有报道己发现在有2和H2O存在下，能吸附并把SO2氧化为硫酸并填充到它的微孔中去，由于ACF的有疏水性基团，硫酸累积到一定量后便脱附溢流出来，这样就实现了连续脱硫，其脱硫过程大致可分为三段：**段为脱硫率稳定在100%、累计脱硫量呈直线快速加的快速段；第二段为介于快速段和慢速段之间脱硫率迅速下降、累计脱硫量呈曲线加的降速段；第三段为脱硫率稳定在某一值、脱硫量呈直线缓慢加的慢速段。由于**、二段持续的时间很短，故我们主要研究第三段慢速段。并提出如下▲，脱硫的反应机理。对于颗粒相当小的催化剂，当粒度小于0. 1mm时则不考虑内扩散的影响。我们在空速22400Nm3/tACFh和不同径的ACF下，在SO2―2―N2体系中进行。从图中可以看出，氧浓度对ACF的脱硫性能有相当大的影响，可以发现氧浓度越高，时间一脱硫率曲线的第二个平台越低，这说明**个平台的长是以牺牲第二个平台作为代价的。可以说明：加氧浓度有利于ACF脱硫。

　　不同氧浓度条件下转化率变化。4SO2浓度对ACF脱硫性能的影响的条件下改变S2浓度进行实验，所得数据整理如表加。说明ACF的脱硫性能是和SO2浓度有很大关系的，随着SO2浓度的加而加。

　　表1SO2浓度影响实验数据（（―（一，/）体系）26动力学万程在反应温度和湿温度为353IKS2浓度为8576mg/m3，氧浓度为4 9%的条件下，固定气体流量F进行实验（可归纳为空速影响实验），结果如，表3. 25水对AC F脱硫性能的影响bookmark6采用不同温度的饱和水蒸气进行湿，改变水量进行实验，测得不同H2浓度时的反应速率如表2.表2改变水量影响实验数据（S0「2转化率n%）脱硫速率（d）从表2可以发现，加水量越大则反应速率越大。这是因为加水使吸附在ACF上的H2SO4被洗脱出来，使ACF得到不断再生的原故。但并不是加水量越大越好，因为这会使产生的酸的浓度降低，不利于经济生产。

　　空速影响实验整理后得知如下数据：表3动力学数据作出接触时间t（W/F）―x曲线，如：接触时（S）动力学曲线19R2=1y y对x求导得切线方程：由上可知，二氧化硫浓度、氧浓度及水含量对ACF的脱硫性能有很大影响，故可设反应速率方程式为dCs2/dT=kCs2C2Cn2Y上T为接触时间。设二氧化硫的转化率为X=（Cs2初一Cs2）/Cs2初，氧气的转化率为xi=（C2初对于dx/dr的求解可以直接在上作切线求斜率。但这比较麻烦，且不够精确。本文求出了它的回归曲线方程和导数。回归后它的方程为（在此x和y分别代入X，Cso2初、C2初、Ch2初之值，求出a=0. 7381，7=0.7012，故动力学方程为：27反应活化能对lnk和1ART）进行线性回归，回归曲线的斜率即为活化能。但是，如果我们的目的主要想获得活化能值，则可考虑采用下述比较简便的方法：测定不同温度下的动力学曲线。然后在固定浓度的条件下，作各曲线的切线，求出一组相应的反应速率值。*后作lnid― 1ART）图，由直线的斜率即可得到活化能值。这种方法根据如下：的条件下改变温度进行实验，测得反应速率如表4.表4不同温度下的脱硫速率反应温度（K）脱硫速率（id）求出线性回归方程为：综上，动力学方程的*终形式为一般反应的活化能至少应为几十千焦每摩尔，而此活化能仅约为8.85k.mof1，这更证明了ACF脱硫发生的是催化反应。由动力学方程可知，氧对速率的影响*大，所以，速率控制步骤很可能为2+0 3结论3.1当混合气体流量F> 400ml/min时，外扩散对ACF动力学影响可不予考虑。

　　3.2ACF在漫速段脱硫的经验动力学方程为0.7021，反应活化能为3.3较低的活化能说明ACF脱硫发生的是催化反应。3.4ACF脱硫的速率控制步骤可能为2+哪