烟气脱硫脱硝活性炭的研究进展（一）木质柱状炭

烟气脱硫脱硝活性炭的研究进展（一）

摘要：活性炭具较高的比表面积和孔容，因而具有较强的吸附能力，在烟气净化领域得到广泛的研究和应用。本文介绍了活性炭脱硫脱硝的原理，对脱硫脱硝活性炭的制备、机械强度提高、孔结构控制和表面改性几方面的研究进展进行了系统的介绍，分析了比表面积、孔容和表面化学性质对脱硫脱硝性能的影响规律。对活性炭孔结构和表面化学官能团的控制降低循环消耗量，是今后提高活性炭材料脱硫脱硝性能的重要工作方向。

活性炭厂家以活性炭在烟气净化过程中的应用性能优化为主线，重点就活性炭材料的制备和力学强度调控、孔结构调控和表面改性这三个方面的研究进展进行了系统介绍和分析。

1、活性炭脱硫脱硝原理

典型的碳材料脱硫硝技术是1976年德国Bergbau一Forschung公司开发出的活性焦法脱硫脱硝技术，简称Mitsui-BF，使用图1所示的活性焦移动床吸附器，按照1~3反应式完成整个烟气净化过程。烟气首先进入一级脱硫系统，SOx被活性焦吸附，在空气和水分存在的条件下发生反应(1)被催化氧化为吸附态硫酸，活性焦随即被送至再生反应器中，在380~420℃下按照(2)式热解再生，同时释放出高浓度SO2活性焦冷却后可循环使用；脱去SO2的烟气上升至二级脱硝塔中与氨气混合，NOx按照(3)式被还原为N2，洁净尾气后排空。该法脱硫脱硝反应温度为100~200℃，此过程SO2的脱除率可达到97%以上，NOx的去除率高达到80%~85%。

SO2+1/2O2+H2O→H2SO4 (1)

H2SO4+1/2C→SO2+1/2CO2+H2O (2)

NO+NH3+1/4O2→N2+3/2H2O (3)

活性炭烟气脱硫脱硝过程中，孔结构和表面特性决定着活性炭对NOx和SO2的吸附能力及催化性能，并且孔结构也影响着活性炭对生成的硫酸及硫酸盐的储存能力和活性炭的使用寿命。