煙氣脫硫脫硝活性炭的研究進(jìn)展（一）木質(zhì)柱狀活性炭
摘要：活性炭具較高的比表面積和孔容，因而具有較強(qiáng)的吸附能力，在煙氣凈化領(lǐng)域得到廣泛的研究和應(yīng)用。本文介紹了活性炭脫硫脫硝的原理，對(duì)脫硫脫硝活性炭的制備、機(jī)械強(qiáng)度提高、孔結(jié)構(gòu)控制和表面改性幾方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，分析了比表面積、孔容和表面化學(xué)性質(zhì)對(duì)脫硫脫硝性能的影響規(guī)律。對(duì)活性炭孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)官能團(tuán)的控制降低循環(huán)消耗量，是今后提高活性炭材料脫硫脫硝性能的重要工作方向。
活性炭廠家以活性炭在煙氣凈化過(guò)程中的應(yīng)用性能優(yōu)化為主線，重點(diǎn)就活性炭材料的制備和力學(xué)強(qiáng)度調(diào)控、孔結(jié)構(gòu)調(diào)控和表面改性這三個(gè)方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)介紹和分析。
1、活性炭脫硫脫硝原理
典型的碳材料脫硫硝技術(shù)是1976年德國(guó)Bergbau一Forschung公司開(kāi)發(fā)出的活性焦法脫硫脫硝技術(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)Mitsui-BF，使用圖1所示的活性焦移動(dòng)床吸附器，按照1~3反應(yīng)式完成整個(gè)煙氣凈化過(guò)程。煙氣首先進(jìn)入一級(jí)脫硫系統(tǒng)，SOx被活性焦吸附，在空氣和水分存在的條件下發(fā)生反應(yīng)(1)被催化氧化為吸附態(tài)硫酸，活性焦隨即被送至再生反應(yīng)器中，在380~420℃下按照(2)式熱解再生，同時(shí)釋放出高濃度SO2活性焦冷卻后可循環(huán)使用；脫去SO2的煙氣上升至二級(jí)脫硝塔中與氨氣混合，NOx按照(3)式被還原為N2，潔凈尾氣后排空。該法脫硫脫硝反應(yīng)溫度為100~200℃，此過(guò)程SO2的脫除率可達(dá)到97%以上，NOx的去除率高達(dá)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)
活性炭煙氣脫硫脫硝過(guò)程中，孔結(jié)構(gòu)和表面特性決定著活性炭對(duì)NOx和SO2的吸附能力及催化性能，并且孔結(jié)構(gòu)也影響著活性炭對(duì)生成的硫酸及硫酸鹽的儲(chǔ)存能力和活性炭的使用壽命。
本文作者：董帝豪
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