第 8 期

活性焦脱硫脱硝的机理研究

李兰廷

*

， 解炜， 梁大明， 孙仲超， 徐振刚

（煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院煤炭资源开采与环境保护国家重点实验室（煤炭科学研究总院），

北京 100013）

摘

要：采用质谱仪在线检测的方法，研究了不同组成的模拟烟气在活性焦上的吸附行为；并应用 SEM、FT-IR、XPS、BET 等手段表

征了活性焦的结构性质。结果表明，活性焦脱硫脱硝性能与活性焦的孔隙结构和表面化学特性密切相关，孔容是决定污染物初期脱除率的
主要因素；

表面官能团则在污染物的化学吸附上发挥着重要作用，

是吸附、催化的活化中心；二氧化硫较一氧化氮优先吸附在活性焦上；烟

气中氧气或水蒸汽的单独存在对脱硫脱硝均不会有明显的影响，

当烟气中同时存在氧气和水蒸汽时，

活性焦的脱硫脱硝效果可明显改善；

氨的存在既可将一氧化氮还原为氮气，又能增强活性焦脱除二氧化硫的效果。

关键词：活性焦； 脱硫脱硝； 机理

中图分类号：

X701.3；

TQ701

文献标志码：

A

doi：

10.3969/j.issn.1003-6504.2010.08.019

文章编号：

1003-6504(2010)08-0079-05

Mechanism of Removal of SO

2

and NO on Activated Coke

LI Lan-ting

*

， XIE Wei， LIANG Da-ming， SUN Zhong-chao， XU Zhen-gang

（State Key Laboratory of Coal Mining and Environment Protection, Beijing Research Institute of Coal Chemistry，

China Coal Research Institute， Beijing 100013，China）

Abstract：In order to clarify the mechanism of desulphurization and denitrification from flue gas on activated coke，the

adsorption behaviors of SO

2

and NO on activated coke in various simulating flue gas were studied in the experiment，and the

pore structures and surface properties were analyzed using SEM，FT-IR，XPS and BET respectively. The experimental results

show that the performance of desulphurization and denitrification were related to the pore structures and the surface chemistry

of activated coke，and the pore volume was the key factor，and the surface functions was the important factor which was the

activating centre for adsorption and catalysis of SO

2

and NO. Besides，SO

2

took priority of NO on activated coke；and single

O

2

or H

2

O had no distinct effect on desulphurization and denitrification from flue gas，but the effect of desulphurization and

denitrification were distinct while O

2

and H

2

O existed in flue gas at one time. Moreover，NH

3

，which reduced NO to N

2

，

could enhance the capacity of de-SO

2

of activated coke.

Key words：activated coke；removal of SO

2

and NO；mechanism

燃煤烟气中的 SO

2

和 NO

X

是形成酸雨的主要原

因，同时脱除烟气中的 SO

2

和 NO，将脱硫与脱硝过程

集成在一套装置中进行，可节省投资与操作费用，是
烟气净化的研究热点

[1-2]

。国内外很多学者对此进行了

探索和研究

[3-6]

，并开发出多种净化方法和工艺。总体

上可概括为湿法和干法

[5-10]

，湿法中有代表性的是

Wet-FGD+SCR 组合技术，

Combi NO

X

技术和亚铁螯

合剂络合吸收技术等；干法工艺主要包括高能辐射化
学法和固相吸附法等。其中，液相法通常要消耗大量
的吸收剂，而且会产生大量废水或固体废渣。高能辐
射化学法不仅耗电量大，还要考虑对 X 射线辐射的防
护。相比而言，以活性焦作为吸附剂的干式固相吸附

法不仅可以回收硫资源，大大降低生产成本，同时不
产生二次污染，而且通过加 NH

3

还可将 NO 催化还

原为无任何污染的 N

2

。由于该技术在净化过程中几

乎不需要水，特别适合缺水地区的烟气净化，因而越
来越引起人们的注意。但是，对于活性焦脱除污染物
的机理目前尚无定论

[6-11]

，由此也制约了该技术的发

展。因此，活性焦干法脱硫脱硝的理论还有待丰富和
完善。

本文通过研究不同组成的模拟烟气在活性焦上

的吸附行为，探索 SO

2

和 NO 的吸附及相互影响机

制，进一步明晰活性焦脱硫脱硝的机理，为下一步工
业化应用提供理论依据。

收稿日期：

2010-03-09；

修回 2010-07-08

基金项目：

国家重点基础研究专项经费项目资助（2006CB200302）

作者简介：

李兰廷（1965-），男，高级工程师，博士，主要从事炭材料、分子筛及催化剂等领域的研究，

（手机）13261698907（电话）010-84262967（电子信

箱）jsbjlt@163.com；* 通讯作者。

Environmental Science & Technology

第 33 卷 第 8 期

2010 年 8 月

Vol. 33

No.8

Aug.

2010