摘要：活性炭聯合脫硫脫硝技術是一種能夠將SO₂、NO_x、粉塵、重金屬以及其他污染物同時去除的技術，對于我國脫硫脫硝以及空氣環境污染的改善有著很為重要的意義。為此，下文將對活性炭脫硫脫硝方法及技術進行分析，并探討該項技術的優點與缺點，探析其發展趨勢，希望能起到拋磚引玉的作用。

目前的脫硫方式主要采用濕法脫硫，濕法脫硫會產生大量的廢棄物，且尾氣拖尾嚴重，而活性炭聯合脫硫脫硝技術為干法技術，相較濕法不會產生廢水，且活性炭可以循環利用，具有較好的應有前景。

1、概述

（1）活性炭脫硫脫硝機理。活性炭其表面基團豐富、孔結構良好、表面積較大，原位脫氧能力較強，并且還具有還原性與負載性，因此，不但能夠當做載體來獲得高分散的催化體系，而且還能夠當做還原劑來參加到化學反應當中，形成一個還原環境，將反應溫度降低。

脫硫脫硝原理：

脫除SO₂：

（1）物理吸附，見式（1）：SO₂→SO₂*（1）

（2）化學吸附，見式（2）、式（3）：SO₂*+O*→SO₃（2） SO₃+nH₂O→H₂SO₄*+(n-1)H₂O*（3）

脫除NO_x工藝原理，見式（4）：NO_x+NH₃→N₂+H₂O（4）

解析再生過程如下：H₂SO₄.H₂O→SO₃+2H₂O（5）  2SO₃+C→2SO₂+CO₂（6）  2H₂SO₄.H₂O+C→2SO₂+4H₂O+CO₂（7）

（2）活性炭脫硫脫硝工藝：

1)活性炭。

活性炭是以褐煤為主要原料研劑出的一種具有吸附劑和催化劑雙重性能的粒狀物質，具有十分豐富的微孔結構，能吸附大分子、長鏈有機物。是SO₂的優良吸附劑，也是NH₃還原NO_x的優良催化劑。作為催化劑的物質大都較一般物質具有更高程度的微孔結構，活性炭/活性焦就是其中微孔結構較為發達的催化劑。

活性炭/活性焦中微孔對吸附量起著支配作用，中孔和大孔一般為吸附分析的進入通道，在通道內的擴散過程的快慢也會影響吸附率的大小。

2)工藝流程。

煙氣進入吸附塔經活性炭吸附脫除SO₂，噴入NH₃在活性的催化作用下脫除NO_x，吸附SO₂飽和后的活性炭經鏈斗機輸送至解析塔，在解析塔內加熱至400℃以上將SO₂解析出來，進入下一工段制取產品。

3)活性的再生。

吸附飽和后的活性炭表面微孔會留有生成產物H₂SO₄、NH₄HSO₄和(NH₄)₂SO₄，從而使得活性炭的吸附能力下降，所以要求能夠將上述產物在微孔中去除，實現活性的再生。將活性炭溫度隔絕空氣加熱至400℃以上實現再生。如此一來，微孔內的炭會和硫酸發生反應生成SO₂氣體，解析出的SO₂氣體可生產液體SO₂、硫酸、單質硫等。

2、活性炭聯合脫硫脫硝技術

(1)SCR聯合脫硫脫硝技術與干濕法比較。采取半干法或濕法來實現脫硫，脫硝采用SCR技術。將煙氣中的氮氧化物來采取該種方式進行處理，其脫除率可達90%以上，可以大大減少污染。不過，在采取該項技術時，需要一定的反應溫度，目前低溫催化劑反應溫度需大于190℃，如果煙氣溫度低于反應溫度，應對煙氣進行加熱，需要耗費大量的煤氣。

(2)活性炭干法的聯合脫硫脫硝技術。一般情況下，活性炭干法的脫硫脫硝技術主要是由煙氣系統、吸附系統、解析系統、活性炭輸送系統、氨站、副產物處理系統以及儀表控制系統構成，該項技術可應于脫除SO₂、NO_x、二噁英、重金屬等工程當中，脫硫效率不低于90%。但由于該項技術對自動化要求較高、工藝流程復雜，投資規模較大，且需要使用大量的活性炭吸附劑，因此需結合企業的實際情況來選擇該技術。

3、活性炭聯合脫硫脫硝工藝的優點

活性炭聯合脫硫脫硝工藝的優點主要體現在以下幾方面：

①排煙溫度高，無拖尾現象。

②能夠聯合去除二氧化硫、粉塵以及氮氧化物等多種污染物，其脫硫效率不低于90%，脫硝效率不低于80%，在入口煙氣中粉塵量低于80mg/m³的前提下，出口粉塵濃度可低于10mg/m³。

③實際采用的活性炭原材料來源較廣。

④能夠有效回收污染物并將其出售，實現資源再次利用。

⑤其屬于一種深度處理技術，能夠有效去除二噁英、氯化物、氟化物等多種污染物。

⑥在鋼鐵行業相較于SCR聯合脫硫脫硝技術，其無需對煙氣加熱，減少了煤氣消耗。

4、活性炭聯合脫硫脫硝工藝的缺點

活性炭聯合脫硫脫硝工藝的缺點主要體現在以下幾方面：

①當前活性炭成本較商；揮發分較低，影響脫硝效率；強度小，在裝置運行中會產生較大損耗。

②吸附法脫硫具有再生頻繁、脫硫速度低、硫容小等不足。

③噴射氨使得活性炭粘附力有所提高，導致吸收塔中氣流的不均勻分布。而且氨還會導致管道腐蝕、堵塞和二次污染等情況出現。

④活性炭在吸附塔于解析塔之間倒運需要使用鏈斗輸送機，目前，大部分鏈斗輸送機為日本品牌，價格較高，國產鏈斗機產品質量、運行穩定性急需提高。

⑤活性炭在使用過程中，會產生磨損，該部分占運行費用較大。

⑥由于近期鋼鐵行業國家超低排放標準已發布征求意見稿，鋼鐵企業中建設活性炭脫硫脫硝裝置，導致活性炭供應量不足，價格上漲較大，增加了投資及運行成本。

5、活性炭聯合脫硫脫硝技術的發展趨勢

今后，活性炭工藝必將是朝著減少裝置資金投入與運行操作成本、研發新工藝、新設備以及新材料的方向發展。具體如下：

①深入研究炭材料、研究活性炭孔結構與表面、研究成本較低的制造活性炭技木、研究活性與優化措施、研發新類型的炭材料及其新功能。

②對已有工藝流程進行優化，進一步降低活性炭的裝填量及整套裝置的阻力，降低其運行成本。

③加大活性炭的供應量，使其價格回歸到合理水平。

④活性炭脫硫脫硝工藝本身不產生廢水，但后續工藝，如：制酸或制焦亞硫酸鈉時會產生少量廢水，優化后續工藝，使其不產生廢水等，實現環保。

6、結束語

總而言之，活性炭聯合脫硫脫硝技術既具優點又具缺點，在實際應用過程中，要能夠正確掌握該項技術的原理與優缺點，結合企業的實際情況，選擇是否使用活性炭技術，避免一刀切的形式。