环境治理与发展区域治理
一、炭基材料在脱硫脱硝上的应用
国内外许多实验证明炭基材料（活性炭，性焦，碳纤维）是最有潜力的低温干法脱硫吸附催化剂。活性炭的吸附性质是应用在脱硫脱硝中的首要性质。由于活性炭含有像石墨晶粒却无规则地排列的微晶。微晶被活化之后会产生大小形状都不一样的微孔。这些微孔的体积虽然只有0.25～0.90mL/g，但是微孔的个数达到1020个/g，足以大大扩大它的表面积，这些微孔的表面积大致是500～1500m2/g，BET法测出来的也有3500～5000 m2/g的。微孔中包含了活性炭几乎95%以上的表面积，因此，除了有些大分子进不了外，活性炭吸附性能的高低主要取决于微孔。
（一）活性炭脱硫原理
活性炭对SO2的吸附有物理和化学吸附，吸附量较小的物理吸附在烟气中无水蒸气和氧气存在时发生。在烟气中存在足量水蒸汽和O2的条件下，活性炭法烟气脱硫中化学吸附和物理吸附是同时存在的，先发生了物理吸附后，再在有水和O2存在时将吸附到活性炭表面的SO2催化氧化为H2SO4，所以吸附SO2的量增大。在高温下利用炭与NOX反应生成CO2和N2是炽热炭还原法。该工艺不用催化剂，固体炭质廉价，来源广泛，反应生成的热量可以回收利用的优点。吸附剂使用量较多而导致占用了吸附器很多的体积，这是因为活性炭法烟气脱硫技术的问题就是活性炭的吸附容量并不是无限的。减小占地面积不但会使气流速度温华
过高，并且需要增加床层厚度又会产生过大的流动阻力。通过数据分析可以得出，活性炭用浓H2SO4处理比用硝酸改性后，在表面产生了更多的酸性含氧基团，-OH和苯环上的羟基同时也增加了。具有活性的活性炭表面会因其作用的增强而增加。浓H2SO4能使与其微孔内
壁发生反应，对活性炭起到了扩大孔洞的
作用。这会比原来的孔大出许多。[1]
（二）在烟气脱硫脱硝中对活性焦的
应用
活性焦具有耐压大、耐磨损强、耐冲
击大，比表面积发达和孔的结构丰富的优
点。活性焦比活性炭具有更高的机械强度
和燃点，更有利于应用在移动床工艺。它
的脱硫脱硝的方法跟活性炭相似，活性焦
脱硫是在SO2在焦表面的 催化氧化和吸附
的基础上的。在有O2和H2O时，SO2吸
附及氧化的活性中心是活性焦表面的某些
含氧络合物基团，而其大小形状多样的孔
结构和强大的比表能提高分子传递效率。
更重要的是为反应产生所需的质子，与能
激发SO2的还原性。采用加热再生可以吸
附饱和的活性焦，高温条件下，活性焦与
其表面的稀H2SO4发生下列化学反应，释
放出SO2。
二、金属氧化物/载体催化剂应用于
烟气脱硫脱硝
（一）钒的氧化物用于脱硫脱硝
V2O5可以催化氧化SO2并且吸附氧
化NH3，从而使得中间产物更快地生成，
所以在碳基材料的催化剂上添加一定量的
V2O5可以提高活性焦的硫活性。另外，这
种催化剂有很大的比表面积，比较高的温
度下加入V2O5可以使它的催化效率大大
提高。所以钒的氧化物应用在脱硫脱硝当
中可以取得较好的效果。
（二）铜的氧化物用于脱硫脱硝
在脱除烟气中SOX和NO的时候，
CEO可以提高它的活性。CEO联合脱硫脱
氮法，它的脱硫原理是用在γ-Al2O载体
3上负载的CEO与SO2和O2反应生成
CuSO4。当有NH3和O2的时候，CEO、
CuSO4又可以催化剂的形式存在将NOX
还原为N2。当吸收剂对SO2的吸收量达到
最大时，可用CH4、H2等还原使其再生获
得浓度较高的SO2和Cu，SO2经回收变
成H2SO4、硫磺和液体SO2等，Cu与游
离的O2会生成CEO循环使用。CEO可以
在300～500℃时吸附SO2生成CuSO4
能达到很好的效果，同时CEO和CuSO4
都可以作为催化剂应用在SCR反应的，因
此CEO能够被用在脱硫脱氮一体化技术。
此项工艺无废弃物产生，不会造成二次污
染。因此，可以说CEO同时去除SO2/
NOX法体现了烟气污染的治理趋势，是一
种很有前景的技术。
（三）脱硝脱硫技术的发展方向
烟气脱硫脱硝的工业系统大多数为连
续式物料反应和加工过程，它处理的主要是
物质-能量流，涉及复杂的化学反应和物理
状态变化，连续性和多变量是其显著特点。
其次，新的工艺过程层出不穷，系统日趋大
型化、复杂化，现代的研究和开发工作投资大、
周期短、风险大、竞争激烈；过程装备与生
产工艺即加工流程性材料紧密结合，有其独
特的过程单元设备和工程技术，与一般机械
设备完全不同，有其独特之处。因此，现有
的一些工程技术方法和经典计算技术在某些
场合显得力不从心，有必要从宏观整体上对
过程系统作出描述和把握。现有的烟气脱硫
脱硝工艺开发大都沿用传统的思维模式，主
要有因次分析、经验放大、数学模型等方法，
基于这些方法进行"设计-台试-小试-中
试-工程应用"的逐级放大过程，旷日持久
且费用高昂。
参考文献：
[1] 王雪涛，王沛迪.燃煤电厂烟气脱
硫脱硝一体化技术发展趋势[J].能源与节
能，2014，08（20）：11-15.
探究烟气脱硫脱硝的进展
温华
天津华能北方热力设备有限公司，天津  301901
摘要：中国是一个能源消耗大国，在燃料的使用领域中，燃煤的使用率占所有燃料的较大比重。中国北方地区是中国消耗燃煤最为重要的区域，以冬季锅炉取暖为主要的耗煤方式。随着社会的发展，在当代社会严重污染的今天，烟气脱硫技术的推广也越来越重要。
关键词：烟气；脱硫脱硝；进展
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