Penghapusan SO2 dan NOx secara simultan dari gas buang dengan adsorpsi suhu rendah di atas karbon aktif

Penghapusan SO2 dan NOx secara simultan dari gas buang dengan adsorpsi suhu rendah di atas karbon aktif

Sebuah fenomena luar biasa telah diamati bahwa SO2 dan NOx dalam gas buang dapat diadsorpsi secara efektif melalui karbon aktif dengan kapasitas yang mengejutkan pada suhu dingin dengan adanya oksigen. Dalam penelitian ini, karakteristik adsorpsi NO dan SO2 atas karbon aktif pada 80, 20, 0, dan 20 diselidiki secara eksperimental. Tanpa adanya oksigen, adsorpsi NO dapat diabaikan. Dengan adanya oksigen, NO dapat dioksidasi menjadi NO2 melalui karbon aktif yang mengarah ke co-adsorpsi NO/NO2 di dalam unggun adsorpsi. 

Oksidasi katalitik NO atas karbon aktif dapat ditingkatkan secara signifikan pada suhu dingin, yang mengarah pada peningkatan kapasitas adsorpsi NO yang luar biasa. Dengan konsentrasi awal NO = 200 ppmv dan kecepatan ruang 5000 h−1, kapasitas spesifik rata-rata meningkat dari 3,8 menjadi 169,1 mg/g ketika suhu menurun dari 80 menjadi – 20 . Untuk koadsorpsi NO–O2, kapasitas spesifik meningkat sepanjang unggun adsorpsi karena meningkatnya konsentrasi NO2. Kapasitas adsorpsi SO2 juga meningkat secara signifikan pada suhu dingin. 

Dengan konsentrasi awal SO2 = 1000 ppmv, kapasitas spesifik meningkat dari 12,9 menjadi 123,1 mg/g saat suhu turun dari 80 menjadi – 20 . Proses adsorpsi suhu rendah (LAS) baru dikembangkan untuk menghilangkan SO2 dan NOx secara bersamaan dari gas buang dengan target emisi mendekati nol. Platform pengujian skala pilot dengan laju aliran gas buang 3600 Nm3/jam dikembangkan dan diuji. Emisi SO2 dan NOx kurang dari 1 ppmv, dan penalti energi yang diprediksi sekitar 3% dari pembangkitan bersih.

Kata Pengantar

SO2 dan NOx dalam gas buang adalah polutan udara utama yang bertanggung jawab atas hujan asam dan kabut fotokimia. SO2 adalah gas asam dan dapat dibersihkan dengan larutan alkali seperti kapur, natrium karbonat, amonia, dll. Air laut juga dianggap sebagai agen penggosok untuk desulfurisasi. NOx terdiri dari berbagai bentuk nitrogen oksida seperti NO, NO2, N2O, dll. Spesies yang dominan adalah nitrogen monoksida (NO) yang dapat direduksi menjadi N2 dengan reduksi katalitik selektif atau dioksidasi menjadi NO2 yang dapat digosok dengan larutan alkali . Desulfurisasi gas buang basah (WFGD) dan dinitrifikasi SCR adalah teknologi yang dominan di pembangkit listrik saat ini.

Selain itu, teknologi adsorpsi juga telah banyak digunakan untuk pembersihan gas. Penghilangan SO2 dan NOx secara simultan oleh karbon aktif atau kokas telah berhasil ditunjukkan dalam pengolahan gas buang. Gambar skematis dari proses ini ditunjukkan pada Gambar. 1.

Teknologi kokas aktif dapat menghilangkan SO2, NOx, Hg dan polutan lain yang dapat diserap secara bersamaan8. Penghapusan SO2 melalui karbon aktif dengan adanya oksigen dan uap air melibatkan serangkaian reaksi yang mengarah pada pembentukan asam sulfat. Karbon bekas diregenerasi melalui pemanasan untuk memulihkan aktivitas penyerapannya. SO2 yang terdesorbsi didaur ulang sebagai unsur belerang, asam sulfat atau SO2 cair, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Dan Hg yang terdesorbsi dan spesies kontaminan jejak lainnya dapat dipisahkan dan dikumpulkan selama proses produksi asam sulfat atau belerang. Suhu operasi tipikal adalah 80-150 di adsorber dan 350-450 di regenerator. Keseluruhan reaksi adsorpsi dan desorpsi adalah sebagai berikut9:

2SO2+O2+2H2O+2C∗→2C∗H2SO4           (1)

2H2SO4+C→2SO2 + CO2+2H2O               (2)

Untuk teknologi kokas aktif, NOx tidak dihilangkan dengan adsorpsi. Ini dihilangkan melalui reduksi katalitik atas karbon aktif dengan bereaksi dengan menyuntikkan NH3, yang mengubah NOx menjadi gas tidak beracun N2. Reaksi keseluruhannya adalah sebagai berikut:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O              (3)

6NO2+8NH3→7N2+12H2O                 (4)

Teknologi kokas aktif telah banyak digunakan untuk pengolahan gas buang sintering di industri besi dan baja, tetapi hanya beberapa aplikasi di pembangkit listrik yang telah dilaporkan. Gas buang pembangkit listrik biasanya memiliki konsentrasi SO2 yang jauh lebih tinggi dan laju alir yang lebih besar daripada gas buang sintering, kapasitas spesifik SO2 tidak cukup untuk mengolah gas buang pembangkit listrik. Untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi, peneliti juga telah menyelidiki kemungkinan penggunaan adsorben lain seperti karbon aktif termodifikasi, serat karbon aktif, saringan molekuler, substrat alumina yang diresapi dengan natrium karbonat, oksida tembaga, dll. Namun tidak satupun dari adsorben tersebut. telah berhasil dikomersialkan.

Fitur cacat lain dari teknologi kokas aktif tradisional adalah bahwa NOx tidak dapat dihilangkan secara efektif melalui adsorpsi dan injeksi amonia diperlukan untuk meningkatkan laju denitrifikasi. Penghilangan NOx yang jarang terjadi kurang dari 20% tanpa NH3 dan dapat ditingkatkan menjadi sekitar 70% jika NH3 yang diinjeksikan cukup

Studi ini mengusulkan teknologi adsorpsi suhu rendah (LAS) baru yang mampu menghilangkan SO2 dan NOx melalui adsorpsi dengan kapasitas adsorpsi yang luar biasa dan efisiensi tinggi. Perkembangan teknologi LAS terinspirasi oleh fenomena menarik yang diamati secara tidak sengaja bahwa NOx dapat diserap oleh karbon aktif secara efektif dengan kapasitas yang menakjubkan ketika gas buang didinginkan hingga suhu dingin. Perilaku dasar adsorpsi NO dan SO2 pada suhu dingin di atas karbon aktif diselidiki dalam penelitian ini. Selanjutnya, platform pengujian skala pilot dengan kapasitas pengolahan gas buang 3600 Nm3/jam dirancang dan dibangun untuk memvalidasi kinerja teknologi LAS. Pengenalan singkat dan data tangan pertama dari fasilitas pengujian skala pilot juga dibagikan dalam penelitian ini. Namun hasil detail dari uji coba akan dibahas di masa mendatang.

Perbandingan antara teknologi LAS dan teknologi tradisional Activated Coke diberikan pada Tabel 1. Kapasitas spesifik diperoleh dalam penelitian ini. Tingkat penghilangan teknologi kokas aktif tradisional berasal dari literatur yang dilaporkan7 dan tingkat penghilangan teknologi LAS diperoleh dari platform percontohan.

Metode

Bahan

Karbon aktif kelapa komersial (CAC) dengan ukuran granular antara 26 dan 30 mesh digunakan dalam penelitian ini. Sifat fisik permukaan CAC dicirikan dengan metode BET (Quantachrome QUDRASORB SI). Luas permukaan spesifik CAC adalah 1314,5 m2/g, ukuran pori terutama lebih kecil dari 2 nm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2, di mana metode DFT digunakan untuk menentukan distribusi ukuran pori. CAC diberi perlakuan awal dengan memanaskan hingga 300 dalam tabung vakum selama 2 jam sebelum setiap pengujian. Massa CAC diukur setelah pretreatment. Kepadatan pemuatan granular CAC adalah 0,5 g/cm3.

Pengaturan eksperimen

Gambar 3 adalah gambar skema pengaturan eksperimental untuk menyelidiki perilaku adsorpsi SO2 dan NO pada suhu dingin. Gas buang kering memiliki laju alir volume Q = 1 L/menit, dan memiliki konsentrasi volume N2 = 82%, O2 = 6%, CO2 = 12%, SO2 = 1000 ppmv dan NO = 200 ppmv. Kelembaban dalam gas buang ditambahkan oleh injektor air yang dikendalikan oleh motor stepper. Pada 80 , 10 vol.% H2O ditambahkan ke gas buang. Pada 20, 0 dan – 20 , konsentrasi H2O direduksi menjadi kadar air jenuh pada suhu yang sesuai, yaitu masing-masing 2,3, 0,6 dan 0,1 vol.%. Hal ini karena kelembaban ekstra akan dihilangkan dari gas buang selama proses pendinginan.

Gas buang yang dipanaskan terlebih dahulu atau didinginkan terlebih dahulu hingga mencapai suhu adsorpsi dengan pipa tembaga melingkar yang direndam dalam bak termostatik dengan kisaran suhu – 40 hingga 100 . Karbon aktif granular dimuat dalam tabung gelas dengan diameter dalam 5 mm yang juga direndam dalam termostatik keduanya. Perbedaan antara suhu mandi dan suhu gas di pintu keluar unggun adsorpsi kurang dari 2 . Selama setiap pengujian, 6 g CAC dimuat dan kecepatan ruang unggun adsorpsi adalah 5000 h−1. Komposisi gas buang yang keluar dari tabung adsorpsi diukur dengan alat analisa gas buang testo 350. Alat analisa gas ini mampu mengukur O2, CO2, SO2, NO dan NO2. Metode, akurasi dan resolusi alat analisa untuk setiap komponen diberikan pada Tabel 2.

LAYANAN ADY WATER

Jual karbon aktif dengan merek import: HAYCARB, JACOBI, CALGON, dan NORIT. Merek karbon aktif lokal: KARBON AKTIF ADY WATER. Kemasan karbon aktif 25 kg per karung untuk karbon import, untuk karbon lokal 25 kg per karung dan 20 kg per karung. Menyediakan karbon aktif lokal eceran kiloan, untuk import tidak eceran. Fungsi karbon aktif untuk filter air bersih, filter air minum, filter air aquarium, filter air kolam, filter air proses industri, filter air lingkungan, dekolorisasi, gula rafinasi, pemulihan emas (gold recovery), menghilangkan klorin, bau pada air, dll.

Jual silica gel minimal pembelian 1 kg. Ukuran sachet silica gel yang dijual 1 gram, 2 gram, 5 gram, 10 gram, 25 gram, 50 gram, 100 gram, 250 gram, 500 gram, 1 kilogram. Jual silica gel curah per karung 25 kilogram. Sudah suplai silica gel untuk kebutuhan bandara, industri sepatu, makanan (FOOD GRADE), gas separasi / kromatografi kolom, aquarium, kebutuhan pribadi, dll

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater