活性焦脫硫研究

鄒敏杰（四川大學建筑與環(huán)境學院，四川成都 610065）

活性焦脫硫研究

鄒敏杰（四川大學建筑與環(huán)境學院，四川成都 610065）

活性焦法煙氣脫硫技術具有流程簡單，脫硫效率高，占地面積小，能同時脫除多種污染物，二次污染小等優(yōu)點。但目前商用活性焦脫硫容量低，活性焦用量大，投資和運行成本高，限制了活性焦脫硫技術的推廣應用。因此，開發(fā)低成本高脫硫活性的活性焦是國內外研究的熱點。我國的二氧化硫污染嚴重，煙氣脫硫污染控制勢在必行。本文綜述了以煙煤作為原料，過渡金屬氧化物等作為添加劑，水蒸汽活化制備改性活性焦的制備工藝以及用于脫硫過程中，影響其脫硫的操作條件。

改性活性焦；過渡金屬氧化物；煙氣脫硫；

1 SO2的危害

SO2作為一種現如今主要的大氣污染物，它具有強烈的刺鼻氣味和帶有澀味的無色氣體，當SO2濃度達到30～40ppm之間時，人體便會產生明顯的呼吸困難的感覺。SO2最突出危害表現為從二氧化硫轉變成的三氧化硫和硫酸，是硫酸煙霧和酸雨形成的主要來源，酸雨會對生態(tài)系統(tǒng)、人類生產生活以及人體健康產生巨大的破壞作用[1]。并將產生對生態(tài)環(huán)境和人類生產生活的問題，造成不容忽視的經濟和文化損失。因此削減和控制燃煤產生的SO2、實現經濟與環(huán)境雙贏是我國能源和環(huán)境保護部門面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。

2 活性焦煙氣脫硫機理

已有的研究結果表明，在活性焦脫硫過程中，煙氣中的SO2、H2O和O2首先吸附在活性焦表面，在活性焦的吸附和催化作用下，吸附態(tài)的二氧化硫、水蒸汽和氧氣反應生成硫酸。吸附有SO2的活性焦經過加熱再生脫附后，SO2得以釋放；再生后的活性焦恢復脫硫性能，可以多次利用；而脫附出來的高濃度SO2可以用來加工硫、硫酸等化工產品[2]。其主要化學反應式如下[3-5]

3 脫硫活性焦改性研究進展

目前負載金屬的活性焦制備方法主要采用浸漬法和共混法。浸漬法活性組分只負載在活性焦的外表面，制備工藝復雜、時間長。加熱再生時，負載在活性焦外表面的活性組分因活性焦表面碳與硫酸發(fā)生化學反應而失去支撐，易于脫落流失，導致活性焦催化活性顯著降低。然而采用共混法負載金屬氧化物，負載和活化可以一次完成，制備過程相對簡單，活性組分在整個活性焦內均勻分布，同時具有較好的調節(jié)孔隙結構功能，在加熱再生時，表面上碳與硫酸反應只能使活性焦表面上的催化組分脫落，但內部的活性組分繼續(xù)發(fā)揮催化作用，并且再生時內部的金屬氧化物還可造孔，從而不會導致活性焦的催化活性顯著降低[6-8]。

4 結語

目前，商用活性焦脫硫容量低，活性焦用量大，需要頻繁再生，不但裝置體積大，投資高，而且輸送和再生能耗高，活性焦損耗量也較大，導致運行成本高，制約了活性焦脫硫技術的推廣應用。因此選用高催化活性的添加劑，對活性焦進行改性，提高活性焦的脫硫性能，是降低活性焦脫硫成本的有效途徑。美國杜康拉公司和EAP對48種金屬氧化物的催化氧化SO2作用進行了研究，發(fā)現在鍋爐煙氣溫度范圍內，Mn、Cu、Fe、V、Co、Ni、Cr、Ce等過度金屬氧化物能有效脫除SO2，吸附劑再生性能很好，吸附速率經濟上可行[9]。

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鄒敏杰(1991-)性別：男籍貫：四川西昌主要研究方向：大氣污染控制與資源化最高學歷：研究生在讀單位：四川大學建筑與環(huán)境學院