目前，我国 SO
2
和 NO
X
年排放总量大大超出了环境自净能
力，造成近 1/3 的国土遭受酸雨污染。随着烟气脱硫和脱硝技术
的发展，
各国都开展了烟气同时脱硫脱硝技术的研究。活性炭烟
气脱硫技术在消除 SO
2
污染的同时可回收硫资源，
在较低温度下
将 SO
2
氧化成 SO
3
，
并在同一设备中将 SO
3
转化成硫酸，
并可作为
脱除 NO
X
或回收 CO
2
工艺过程的有机组成部分，
是一种防治污染
与资源回收利用相结合的技术。
1
活性炭吸附脱硫原理
活性炭对 SO
2
的吸附包括物理吸附和化学吸附。当烟气中
无水蒸汽和氧气存在时，仅为物理吸附，吸附量较小。当烟气中
含有足量水蒸汽和氧气时，活性炭法烟气脱硫是一个化学吸附
和物理吸附同时存在的过程。这是由于活性炭表面具有催化作
用，使吸附的 SO
2
被烟气中的 O
2
氧化为 SO
3
，SO
3
再和水蒸气反
应生成 H
2
SO
4
。
活性炭吸附 SO
2
的吸附过程用以下化学方程式描述：
SO
2
+1/2O
2
+H
2
O → H
2
SO
4
活性炭吸附 SO
2
后，在其表面上形成的硫酸存在于活性炭的
微孔中，
为使活性炭再生，
需把存在于微孔中的硫酸取出。再生方
法包括洗涤再生和加热再生两种，
其中洗涤再生较为简单、经济。
常见的活性炭脱硫工艺流程有固定床流程和移动床流程。
固定床吸附塔可以并联或串联运行，并联时的脱硫效率为 80%，
串联时的脱硫效率为 90%；移动床的脱硫效率为 86.7%。
2
活性炭脱氮原理
在活性炭吸附脱硫系统中加入氨，活性炭又充当了 SCR 工
艺中的催化剂，
可同时脱除 NO
X
：
4NO + 4NH
3
+ O
2
→ 4N
2
+ 6H
2
O
2NO
2
+ 4NH
3
+ O
2
→ 3N
2
+ 6H
2
O
图 1 为活性炭加氨脱硫脱氮工艺流程，此法的脱硫率可达
90%，
脱硝率为 50%~80%。
图 1 活性炭加氨法脱硫脱氮工艺流程图
3
活性炭脱硫影响因素
3.1
脱硫催化剂的类型对脱硫效率的影响
普通活性炭吸附容量低，吸附速度慢，处理能力小。研究表
明，用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶纤维等纤维原料经碳化、活
化制备的活性炭纤维（ACF），特别是经特殊处理制得的脱硫活性
炭纤维 DSACG，含面料量高，比表面积大，微孔丰富，孔径分布
窄，有较多适于吸附 SO
2
的表面官能团，
因而，
有可能克服普通活
性炭处理能力低的特点。
3.2
空速对脱硫效率的影响
在相同条件下，活性炭脱硫效率随空速的提高而降低，一般
认为空速对活性炭吸附能力的影响有：一方面，空速高时，SO
2
与
活性炭表面接触不够充分，没有被充分吸附，并且化学反应时间
相对较短，
直接影响其反应速度；
另一方面，
活性炭对 SO
2
的物理
吸附靠的是分子间的范德华力形成的势能场，空速增大时，使该
势能场对 SO
2
的捕捉能力下降，
从而降低了 SO
2
被吸附后进一步
进行化学反应的可能性，
影响了脱硫效率。
3.3
床层温度对脱硫效率的影响
活性炭的脱硫效率与床层温度之间有很明显的对比关系，
随着床层温度的升高，脱硫效率先增大后减小，最佳反应温度是
50 ℃ ~ 80 ℃。活性炭对 SO
2
的吸附，
不同的床层温度对物理吸附
和化学吸附的影响不同。床层温度低时，虽然活性炭对 SO
2
的物
理吸附迅速增大，但是由于活性炭在对 SO
2
的吸附中，化学吸附
收稿日期：
2010-01-04
作者简介：陈红芳，女，1976 年出生，1997 年毕业于太原理工
大学化工学院，
工程师，
030024，
山西省太原市
论活性炭材料在烟气脱硫脱硝技术中的应用
陈红芳
（山西华瑞鑫环保科技有限公司，
山西太原，
030024）
摘
要：
随着烟气脱硫和脱硝技术的发展，各国都开展了烟气同时脱硫脱硝技术的研究。文章阐
述了目前国内外活性炭材料在烟气脱硫和脱硝技术中的应用。
关键词：
烟气脱硫；脱硝；活性炭
中图分类号：
X701.3
文献标识码：
A
文章编号：1004-6429（2010）02-0092-02
●
应用技术
山西科技 SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010 年
第 25 卷 第 2 期
除尘器
烟
囟
活性炭
烟气
氨
吸
附
器
脱
吸
器
无烟煤
单体硫
冷却器
SO
2
还
原
炉
重油
热风炉
92
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