活性炭脱硫及再生机理

活性炭脱硫及再生机理

1、脱硫

烟气中没有氧和水蒸汽存在时，用活性炭吸附SO₂仅为物理吸附，吸附量较小；有氧和水蒸汽存在时，在物理吸附过程中，还发生化学吸附。这是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的SO₂被烟气中的O₂氧化为SO₃，SO₃再和水蒸汽反应生成H₂SO₄，使其吸附量大为增加。活性炭脱硫反应过程可以分为以下3个步骤：SO₂、O₂、H₂O从排烟中扩散到活性炭颗粒表面；SO₂、O₂、H₂O从活性颗粒表面继续向颗粒内部微(细)孔中扩散直至表面吸附部位；在表面吸附部位SO₂、O₂、H₂O被吸附、催化氧化及硫酸化。

2、再生

活性炭吸附SO₂后，在其表面上形成的硫酸存在于活性炭的微孔中，降低其吸附能力，因此需要把存在于微孔中硫酸取出，使活性炭再生。再生方法可分为加热再生和水洗再生。

当活性炭采用高温惰性气体再生时，其再生反应过程描述如下：

H₂SO₄+C→CO+SO₂+H₂O

2H₂SO₄+C→CO₂+2SO₂+2H₂O

活性炭亦可采用高温水蒸气热解再生，和高温惰性气体再生相比，这种方式具有热解温度低、活性炭消耗量少、解吸出的SO₂易于回收且运行操作安全可靠等优点。

洗涤再生是通过洗涤活性炭床层，使炭孔内的酸液不断排出炭层，从而恢复炭的催化活性。