于娜娜，劉有智，祁貴生，王篤政，孫志斌，馮國琳

（中北大學(xué) 山西省超重力化工工程技術(shù)研究中心，山西 太原 030051）

煙氣脫硫活性炭在改性方面的研究進(jìn)展

于娜娜，劉有智，祁貴生，王篤政，孫志斌，馮國琳

（中北大學(xué) 山西省超重力化工工程技術(shù)研究中心，山西 太原 030051）

闡述了活性炭改性及脫硫的機(jī)理；從活性炭孔結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)性質(zhì)和金屬離子負(fù)載3個(gè)方面綜述了國內(nèi)外在活性炭改性方面的研究成果，并對煙氣脫硫的影響進(jìn)行了論述，活性炭改性對煙氣脫硫有明顯的強(qiáng)化作用。提出活性炭脫硫進(jìn)一步研究的問題：（1）活性炭改性與脫硫的微觀作用機(jī)理；（2）活性炭改性對脫除低濃度SO2的影響規(guī)律；（3）改性活性炭脫硫技術(shù)的工業(yè)放大。

活性炭改性；煙氣脫硫；催化氧化

化石燃料一直是而且未來也是全球能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，這在發(fā)展中國家如中國、南非、印度及其他快速增長的經(jīng)濟(jì)體中體現(xiàn)的尤為明顯。但燃煤產(chǎn)生的尾氣可造成環(huán)境污染，其中的SO2是酸雨形成的主要原因。

隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)，SO2的治理問題也越來越受到人們的關(guān)注，《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》［1］中對大氣污染物的排放進(jìn)行了嚴(yán)格限制。保護(hù)環(huán)境、減少空氣污染已成為國家節(jié)能減排、建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)的一個(gè)重要組成部分。

為達(dá)到煙氣脫硫的目的，目前人們已開發(fā)了多種煙氣脫硫技術(shù)，主要為濕法、半干法和干法，這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。研究脫硫率高、費(fèi)用低、無污染的脫硫方法一直是人們追求的目標(biāo)。

活性炭來源廣泛、具有多孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，用于脫硫具有操作簡單、能耗低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)，從而被廣泛應(yīng)用于煙氣中SO2的催化氧化［2］。而活性炭纖維及改性后的活性炭脫硫能力顯著提高，受到科研工作者的廣泛重視［3］。

本文對國內(nèi)外在活性炭改性及脫硫方面主要的研究成果進(jìn)行了綜述，并提出需要進(jìn)一步深入研究的問題。

1 活性炭脫硫及再生機(jī)理

活性炭脫硫是指在氧氣和水蒸氣存在的條件下，利用活性炭的吸附和氧化作用來脫除SO2。SO2的催化氧化反應(yīng)主要在活性炭的微孔中進(jìn)行，其反應(yīng)機(jī)理如下［4］：

在水分子和氧氣分子存在的條件下，氣體分子首先吸附到活性炭表面轉(zhuǎn)變?yōu)槲綉B(tài)的分子：

式中，*為吸附態(tài)。

為再生活性炭的吸附能力，吸附的H2SO4需要被及時(shí)移除。用水洗法再生活性炭發(fā)生以下反應(yīng)：

此種再生方式因需要脫除在活性炭微孔內(nèi)產(chǎn)生的H2SO4而需要大量的水。一些強(qiáng)烈吸附的H2SO4甚至在水洗后仍留在活性炭孔內(nèi)，阻止活性炭完全再生。

加熱法再生活性炭，H2SO4通過以下反應(yīng)被移除：

式中，［ ］為活性炭表面。采用加熱再生法時(shí)碳損失是不可避免的，這是制約該方法工業(yè)化的一個(gè)關(guān)鍵問題。后有研究者發(fā)現(xiàn)，若煙道氣內(nèi)摻有少量NH3則可以降低碳損失，其反應(yīng)式如下：

2 活性炭改性的研究

活性炭以其較大的比表面積和較強(qiáng)的吸附性能，自20世紀(jì)70年代以來則廣泛應(yīng)用于煙氣脫硫工業(yè)。隨后人們通過改善活性炭孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性能，不斷推進(jìn)活性炭脫硫技術(shù)的發(fā)展。

2.1 孔結(jié)構(gòu)

Karatepe等［5］發(fā)現(xiàn)在脫硫過程中，活性炭的微孔結(jié)構(gòu)發(fā)揮了重要的作用，即活性炭微孔數(shù)量增加，SO2的吸附能力也增強(qiáng)。

Liu等［6］的研究表明，吸附到活性炭表面的分子先由外相擴(kuò)散至介孔，然后再進(jìn)入微孔進(jìn)行反應(yīng)。微孔的利用率取決于擴(kuò)散路徑的長短，較長的擴(kuò)散路徑易造成孔徑堵塞。因此，當(dāng)活性炭無介孔時(shí)，氣體直接從體相擴(kuò)散至活性炭內(nèi)部的擴(kuò)散路徑要短，脫硫率要高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)介孔數(shù)量不足時(shí)，活性炭的表面官能團(tuán)對SO2的脫除不起決定作用；相反，當(dāng)介孔數(shù)量足夠時(shí)，官能團(tuán)則成為影響SO2吸附的主要因素。

相比活性炭而言，活性炭纖維具有均勻的孔結(jié)構(gòu)、更快的吸附動(dòng)力學(xué)和較低的壓降等優(yōu)勢，因而得到越來越廣泛地應(yīng)用［7］。

將活性炭纖維應(yīng)用于煙氣脫硫始于日本九州大學(xué)Mochida的工作［8］。Mochida等［9］發(fā)現(xiàn)在O2和H2O共存的低溫條件下（30～100 ℃），聚丙烯腈基活性炭纖維對SO2有很大的吸附速率和很高的吸附能力。于是提出采用活性炭纖維代替活性炭進(jìn)行脫硫。

Daley等［10］對一系列活性炭纖維進(jìn)行了脫硫研究，發(fā)現(xiàn)最初的SO2吸附速率與孔徑成反比，運(yùn)行一段時(shí)間后，SO2吸附量則受孔徑和孔體積兩者的影響。

活性炭的微孔是脫硫的主要場所，微孔數(shù)量增加有利于煙氣脫硫，但介孔和大孔是SO2進(jìn)行外擴(kuò)散的通道，所以介孔和大孔對脫硫也有一定的影響。活性炭纖維微孔數(shù)量較多，分布較均勻，且大部分微孔直接暴露在外表面，更有利于脫硫的進(jìn)行。

2.2 表面化學(xué)性質(zhì)

化學(xué)吸附過程中，影響SO2吸附性能的因素主要是活性炭表面的官能團(tuán)及酸堿性，Karatepe等［5］指出，活性炭表面未成對的電子、不飽和鍵和特定官能團(tuán)會(huì)影響活性炭表面的吸附力，特別是當(dāng)大量的吸附質(zhì)通過化學(xué)吸附被吸附到活性炭表面時(shí)影響更為明顯。Mochida等［11］發(fā)現(xiàn)，表面含氮官能團(tuán)增強(qiáng)了聚丙烯腈基活性炭纖維吸附SO2的能力。Bagreev等［12］發(fā)現(xiàn)，活性炭表面四元氮和吡啶氮可顯著增強(qiáng)脫硫能力。Fei等［13］研究發(fā)現(xiàn)，在比表面積相同的條件下，用頁巖油為前體制備的活性炭纖維比傳統(tǒng)活性炭纖維具有更高的活性，他們認(rèn)為這是由于其表面有較多的含氮基團(tuán)的緣故。

改變活性炭表面基團(tuán)及酸堿性的主要方法有熱處理、酸處理和堿處理。

2.2.1 活性炭的熱處理

活性炭的熱處理主要是在惰性氣體的保護(hù)下加熱活性炭，導(dǎo)致活性炭孔結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，并影響活性炭表面含氧官能團(tuán)的數(shù)量，從而進(jìn)一步影響對SO2的吸附。

Fei等［13］研究發(fā)現(xiàn)，活性炭纖維和活性炭顆粒經(jīng)熱處理后均能增強(qiáng)其催化能力，認(rèn)為這是由于熱處理使活性炭表面含氧基團(tuán)被分解的結(jié)果。Lisovskii等［14］研究發(fā)現(xiàn)，熱處理會(huì)導(dǎo)致活性炭酸度的降低，因?yàn)闊崽幚頃?huì)分解表面含氧官能團(tuán)；同時(shí)熱處理會(huì)形成堿性活性位，導(dǎo)致堿性的增強(qiáng)。Daley等［10］也發(fā)現(xiàn)，如果活性炭經(jīng)熱處理脫除了經(jīng)混酸（硝酸和硫酸）氧化處理后的表面含氧基團(tuán)，則更利于SO2的吸附。

Pi?ero等［15］研究了具有不同表面化學(xué)性質(zhì)和孔結(jié)構(gòu)的活性炭和活性炭纖維在氧氣存在條件下的脫硫效果。發(fā)現(xiàn)表面含氧官能團(tuán)不利于SO2的吸附及氧化，且含氧官能團(tuán)在熱處理過程中會(huì)分解，從而在活性炭表面留下活性位點(diǎn)。但SO2的吸附量與這些活性位點(diǎn)的數(shù)目無關(guān)。

Mochida等［11］研究了298～423 K熱處理的聚丙烯腈基活性炭纖維的煙氣脫硫能力。373 K下熱處理過的活性炭纖維，其對SO2的吸附量從1.1 mmol/g陡增至3.2 mmol/g，他們認(rèn)為吸附能力的顯著增加可能是因?yàn)榭妆谏线m當(dāng)數(shù)量的含氧官能團(tuán)通過氧化反應(yīng)促進(jìn)了SO2的吸附。

Ma等［16］研究了微波輻射熱處理活性炭的脫硫能力，認(rèn)為微波輻射會(huì)使活性炭表面變粗糙，增加微孔數(shù)量，擴(kuò)大比表面積，將表面含氧官能團(tuán)以CO或CO2的形式脫除，增強(qiáng)表面堿性，從而促進(jìn)SO2的吸附和氧化。李開喜等［17］認(rèn)為，活性炭經(jīng)熱處理后以CO形式釋出的含氧官能團(tuán)留下的活性位有利于SO2的催化氧化，而經(jīng)熱處理后以CO2形式釋出的含氧官能團(tuán)留下的活性位則不利于SO2的催化氧化。

熱處理會(huì)造成活性炭表面物理性質(zhì)的變化，但更重要的是導(dǎo)致含氧官能團(tuán)的分解及堿性活性位的增加。目前認(rèn)為，活性炭的部分含氧官能團(tuán)的分解會(huì)促進(jìn)脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，這與含氧官能團(tuán)分解后產(chǎn)生的活性位有關(guān)。

2.2.2 活性炭的酸處理

活性炭的酸處理主要是將活性炭浸漬到硝酸、硫酸、鹽酸及過氧化氫等酸性溶液中，以改變活性炭表面的酸堿性［18］。

Lisovskii等［14］研究了硝酸處理活性炭對SO2的吸附和脫附的影響。發(fā)現(xiàn)活性炭經(jīng)硝酸處理雖然其表面堿性減弱，但相比未處理的活性炭，仍具有較高的SO2吸附能力，這可能是SO2與表面含氧官能團(tuán)相互作用的結(jié)果。石清愛等［19］也做了類似的實(shí)驗(yàn)，采用硝酸浸漬法改性活性炭，研究其脫硫脫硝性能，發(fā)現(xiàn)活性炭中的含氧官能團(tuán)尤其是堿性含氧官能團(tuán)仲酰胺的數(shù)目增加了，因而促進(jìn)了活性炭對煙氣的脫硫脫硝。

Daley等［10］發(fā)現(xiàn)，經(jīng)混酸（硝酸和硫酸）氧化處理的活性炭纖維，由于其孔體積減小及表面酸性基團(tuán)對SO2的排斥作用，導(dǎo)致其脫硫能力下降。

Tseng等［20］分別用硝酸和鹽酸處理活性炭表面，發(fā)現(xiàn)酸處理可導(dǎo)致活性炭表面含氧官能團(tuán)的數(shù)目增加，鹽酸處理可稍微增加釋出CO的官能團(tuán)，而釋出CO2的官能團(tuán)數(shù)目不會(huì)增加；硝酸處理則可使釋放出CO和CO2的官能團(tuán)數(shù)目同時(shí)急劇增加。

李開喜等［17］分別用空氣、O2或硝酸作氧化劑，對活性炭纖維進(jìn)行氧化后再在惰性氣體中熱處理，發(fā)現(xiàn)與直接熱處理的活性炭纖維相比，用空氣和O2氧化熱處理的試樣脫硫活性增強(qiáng)，用硝酸氧化熱處理的試樣脫硫活性降低。深入研究發(fā)現(xiàn)，O2氧化熱處理的試樣脫硫活性高于空氣氧化熱處理的試樣。他們認(rèn)為，用O2和空氣氧化熱處理主要引入釋放出CO的官能團(tuán)，用硝酸氧化熱處理則主要引入釋放出CO2的官能團(tuán)?；钚蕴康奈侥芰赡芘c熱處理過程中以CO形式釋放出的含氧官能團(tuán)分解后留下的不飽和碳原子即活性中心有關(guān)。

酸處理主要是增加活性炭表面含氧官能團(tuán)的數(shù)目，不同的酸處理對活性炭脫硫的影響不同。目前人們認(rèn)為，若引入的含氧官能團(tuán)在加熱時(shí)以CO形式釋放，則有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行；若引入的含氧官能團(tuán)在加熱時(shí)以CO2形式釋放，則不利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。

2.2.3 活性炭的堿處理

活性炭的堿處理是指將活性炭在堿性溶液中浸漬，或通入NH3處理，以改變其表面化學(xué)性質(zhì)，從而促進(jìn)SO2的催化氧化［21］。

Mangun等［22］考察了以酚醛纖維為前體制備的活性炭纖維的脫硫性能，并對此活性炭纖維進(jìn)行堿處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，活性炭纖維中堿性官能團(tuán)的引入增加了SO2的吸附量。

李開喜等［23］使用氨水作活化劑對瀝青基活性炭纖維進(jìn)行了活化，引入含氮官能團(tuán)，制得了表面富含氮元素的活性炭纖維。該活性炭纖維的脫硫率遠(yuǎn)高于用水蒸氣活化制得的活性炭纖維。這是因?yàn)榘彼罨幕钚蕴坷w維表面含氮官能團(tuán)為類吡咯氮、銨鹽及少量的類吡啶氮，這些含氮官能團(tuán)所起的作用是提高活性炭纖維對SO2和水蒸氣的吸附能力，增強(qiáng)活性炭纖維氧化SO2的活性，其中氧化活性的增強(qiáng)更為明顯。Boehm等［24-26］也進(jìn)行了類似的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用氨水氧化熱處理的活性炭可大大增強(qiáng)其對SO2的催化氧化活性。

李開喜等［17］在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，活性炭表面堿性官能團(tuán)總量的變化規(guī)律與SO2吸附量的變化規(guī)律并不完全一致，他們認(rèn)為影響活性炭吸附能力的主要因素不是表面堿性官能團(tuán)而是加熱后以CO形式釋放出的含氧官能團(tuán)留下的活性中心。

堿處理可增強(qiáng)活性炭的表面堿性特征，促進(jìn)脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，但目前人們認(rèn)為，堿處理與酸處理一致，其最終對活性炭性能的影響因素不是官能團(tuán)的種類，而是加熱后以CO形式釋放出的含氧官能團(tuán)留下的活性中心。

2.3 金屬離子負(fù)載

金屬離子負(fù)載到活性炭上，可形成金屬氧化物，在活性炭內(nèi)部形成新的活性位，負(fù)載的金屬離子與SO2的結(jié)合能力越強(qiáng)，則脫硫效果越好。

Klinik等［27］研究了負(fù)載Co，Ni，Mn，V的活性炭煙氣脫硫的效果，發(fā)現(xiàn)將活性炭浸漬到上述金屬鹽溶液中會(huì)在活性炭外表面生成Co（OH）2、Ni（OH）2、MnO2及V2O5微晶，可以增加活性炭的脫硫能力。

Martyniuk等［28］研究了褐煤、碳化褐煤的脫硫性能，并對不同金屬離子負(fù)載時(shí)的脫硫性能進(jìn)行了考察，選用的金屬離子有Ca2+，Mg2+，Zn2+，Cu2+，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+，Co2+，Ni2+，V4+，Mo6+，Cr3+，Mn2+，Ag+，Cd2+，Pb2+。負(fù)載Ca2+，Cd2+，V4+，Mn2+，Ag+的碳化褐煤，其脫硫率為未負(fù)載碳化褐煤的兩倍；負(fù)載Mo6+的碳化褐煤，其脫硫率為未負(fù)載碳化褐煤的3倍；而負(fù)載Cr3+，F(xiàn)e2+，Cu2+，Pb2+，Co2+的碳化褐煤，其脫硫率降低；其他金屬離子負(fù)載對碳化褐煤的脫硫率提高甚微。Mo6+所起的作用是催化脫硫過程，而Ca2+所起的作用是發(fā)展碳的多孔結(jié)構(gòu)，增加其吸附能力。

Wang等［29］研究了負(fù)載Co2+，Ni2+，Mg2+，Mn2+，Cu2+等金屬離子的活性炭纖維的脫硫活性，發(fā)現(xiàn)負(fù)載Co2+的活性炭纖維脫硫活性最高，這是由于負(fù)載Co2+后，活性炭纖維表面有大量活性官能團(tuán)，使其具有持續(xù)脫硫的能力。負(fù)載金屬離子的活性炭脫硫能力增強(qiáng)不是因其比表面積的增大和孔結(jié)構(gòu)的變化，而是取決于金屬離子的種類。

劉守軍等［30］對負(fù)載不同金屬離子的活性炭在200 ℃時(shí)的脫硫活性進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，金屬對活性炭硫容的影響由高到低的順序?yàn)椋篊u＞Na＞Fe＞Cr＞K＞V＞Co＞Mg＞Ca＞Ti＞Ag＞AC＞Mo＞Sn＞Cd＞B。他們認(rèn)為，多數(shù)金屬離子負(fù)載到活性炭上均可提高硫容，可能是因?yàn)榛钚蕴恐械慕饘伲ɑ蚪饘傺趸铮┡cSO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；少數(shù)金屬負(fù)載后降低了硫容，可能是因?yàn)檫@些金屬不與SO2發(fā)生反應(yīng)，反而覆蓋了活性炭對SO2具有吸附作用的部分活性表面。

金屬離子負(fù)載一方面會(huì)影響活性炭的比表面積、孔體積、孔分布等物理結(jié)構(gòu)，另一方面會(huì)在活性炭上產(chǎn)生活性位，與SO2的作用增強(qiáng)從而促進(jìn)脫硫，但若金屬離子不能與SO2發(fā)生反應(yīng)，則會(huì)抑制脫硫。活性碳負(fù)載金屬離子能否促進(jìn)脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，取決于各影響因素同時(shí)作用的最終結(jié)果。

3 結(jié)語

活性炭材料在煙氣脫硫行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，活性炭的改性可大大改善其脫硫性能。目前，對活性炭脫硫的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但多數(shù)研究都是建立在考察各因素對脫硫效果的宏觀影響的基礎(chǔ)之上的，對具體的作用機(jī)理的研究則相對較少，未能形成關(guān)于影響活性炭脫硫各組分作用機(jī)理的規(guī)律性認(rèn)識。對活性炭脫硫的研究也多針對高濃度煙氣（SO2體積分?jǐn)?shù)大于0.1%），且處理量較小。

關(guān)于活性炭脫硫的幾個(gè)有待深入研究的問題歸納如下：（1）對活性炭改性與脫硫的微觀作用機(jī)理進(jìn)行深入研究，為工業(yè)化提供理論指導(dǎo)；（2）探索活性炭改性對脫除低濃度SO2的影響規(guī)律，從而進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)多塔串聯(lián)脫硫和精脫硫；（3）改性活性炭脫硫技術(shù)的工業(yè)放大，以便應(yīng)用于大型火電廠。

［1］ 環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司. GB/T 13223—2011 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］. 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2012.

［2］ 裴偉征. 新型炭法煙氣脫硫材料研究［D］. 成都：四川大學(xué)，2004.

［3］ 姚遠(yuǎn)，王睿. 改性活性炭材料煙氣脫硫研究進(jìn)展［J］. 石油化工，2008，37（1）：198 - 202.

［4］ Mochida I，Korai Y，Shirahama M，et al. Removal of SOxand NOxover Activated Carbon Fibers［J］.Carbon，2000，38（2）：227 - 239.

［5］ Karatepe N，Orbak I，Yavuz R，et al. Sulfur Dioxide Adsorption by Activated Carbons Having Different Textural and Chemical Properties［J］.Fuel，2008，87（15/16）：3207 - 3215.

［6］ Liu Zhenshu. Adsorption of SO2and NO from Incineration Flue Gas onto Activated Carbon Fibers［J］.Waste Manag，2008，28（11）：2329 - 2335.

［7］ Park S J，Kim K D. Influence of Activation Temperature on Ad-sorption Characteristics of Activated Carbon Fiber Composites［J］.Carbon，2001，39（11）：1741 - 1746.

［8］ 范浩杰，朱敬，劉金生，等. 活性炭纖維脫硫、脫硝的研究進(jìn)展［J］. 動(dòng)力工程，2005，25（5）：724 - 727.

［9］ Mochida I，Kawabuchi Y，Kawano S，et al. High Catalytic Activity of Pitch Based Activated Carbon Fibres of Moderate Surface Area for Oxidation of NO to NO2at Room Temperature［J］.Fuel，1997，76（6）：543 - 548.

［10］ Daley M A，Mangun C L，DeBarr J A，et al. Adsorption of SO2onto Oxidized and Heat-Treated Activated Carbon Fibers(ACFs)［J］.Carbon，1997，35（3）：411 - 417.

［11］ Mochida I，Hirayama T，Kisamori S，et al. Marked Increase of Sulfur Dioxide Removal Ability of Poly(Acrylonitrile)-Based Active Carbon Fiber by Heat Treatment at Elevated Temperatures［J］.Langmuir，1992，8（9）：2290 - 2294.

［12］ Bagreev A，Bashkova S，Bandosz T J. Adsorption of SO2on Activated Carbons：The Effect of Nitrogen Functionality and Pore Sizes［J］.Langmuir，2002，18（4）：1257 - 1264.

［13］ Fei Y，Sun Y N，Givens E，et al. Continuous Removal of Sulfur Oxides at Ambient Temperature Using Activated Carbon Fibers and Particulates［J］.Preprint Paper Am Chem Soc Div Fuel Chem，1995，40（4）：1051 - 1055.

［14］ Lisovskii A，Shter G E，Semiat R，et al. Adsorption of Sulfur Dioxide by Active Carbon Treated by Nitric Acid：Ⅱ.Effect of Preheating on the Adsorption Properties［J］.Carbon，1997，35（11）：1645 - 1648.

［15］ Pi?ero E R，Amorós D C，Lecea C S M，et al. Factors Controlling the SO2Removal by Porous Carbons：Relevance of the SO2Oxidation Step［J］.Carbon，2000，38（3）：335 -344.

［16］ Ma Shuangchen，Yao Juanjuan，Jin Xin，et al. Kinetic Study on Desulfurization and Denitrification Using Microwave Irradiation over Activated Carbon［J］.Sci Chin：Technol Sci，2011，54（9）：2321 - 2326.

［17］ 李開喜，凌立成，劉朗，等. 熱處理改性的活性炭纖維的脫硫活性［J］. 催化學(xué)報(bào)，2000，21（3）：264 - 268.

［18］ 陳晨，林性貽，于政錫，等. 硝酸處理活性炭對醋酸乙烯催化活性的影響［J］. 石油化工，2004，33（11）：1024 -1027.

［19］ 石清愛，于才淵. 改性活性炭的煙氣脫硫脫硝性能研究［J］.化學(xué)工程，2010，38（10）：106 - 109.

［20］ Tseng H H，Wey M Y. Effects of Acid Treatments of Activated Carbon on Its Physiochemical Structure as a Support for Copper Oxide in DeSO2Reaction Catalysts［J］.Chemosphere，2006（62）：756 - 766.

［21］ 歷嘉云，馬磊，盧春山，等. 堿處理對活性炭載體及負(fù)載鈀催化劑性能的影響［J］. 石油化工，2004，33（增刊）：1168 -1170.

［22］ Mangun C L，DeBarr J A，Economy J. Adsorption of Sulfur Dioxide on Ammonia-Treated Activated Carbon Fibers［J］.Carbon，2001，39（11）：1689 - 1696.

［23］ 李開喜，凌立成，劉朗，等. 氨水活化的活性炭纖維的脫硫作用［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2001，21（1）：74 - 78.

［24］ Boehm H P，Mair G，Stoehr T，et al. Carbon as a Catalyst in Oxidation Reactions and Hydrogen Halide Elimination Reactions［J］.Fuel，1984，63（8）：1061 - 1063.

［25］ Li Kaixi，Ling Licheng，Lu Chunxiang，et al. Catalytic Removal of SO2over Ammonia-Activated Carbon Fibers［J］.Carbon，2001，39（12）：1803 - 1808.

［26］ St?hr B，Boehm H P，Schl?gl R. Enhancement of The Catalytic Activity of Activated Carbons in Oxidation Reactions by Thermal Treatment with Ammonia or Hydrogen Cyanide and Observation of a Superoxide Species as a Possible Intermediate［J］.Carbon，1991，29（6）：707 - 720.

［27］ Klinik J，Grzybek T. The Influence of the Addition of Cobalt Nickel，Manfanese and Vanadium to Active Carbons on Their Efficiency in SO2Removal from Stack Gases［J］.Fuel，1992，71（11）：1303 - 1308.

［28］ Martyniuk H，Wieckowska J. Adsorbents and Catalysts from Brown Coal for Flue Gas Desulfurization［J］.Fuel，1995，74（11）：1716 - 1718.

［29］ Wang Jianying，Zhao Fengyun，Hu Yongqi，et al. Modification of Activated Carbon Fiber by Loading Metals and Their Performance on SO2Removal［J］.Chin J Chem Eng，2006，14（4）：478 - 485.

［30］ 劉守軍，劉振宇，朱珍平，等. 高活性炭負(fù)載金屬脫硫劑的制備與篩選［J］. 煤炭轉(zhuǎn)化，2000，23（2）：53 - 58.

Progress in Modification of Activated Carbon as Adsorbent Used in Flue Gas Desulfurization

Yu Nana，Liu Youzhi，Qi Guisheng，Wang Duzheng，Sun Zhibin，F(xiàn)eng Guolin
（Research Center of Shanxi Province for High Gravity Chemical Engineering and Technology，North University of China，Taiyuan Shanxi 030051，China）

The mechanisms of the modification of activated carbon as an adsorbent and its application in flue gas desulfurization are discussed. The effects of the pore structure，surface chemical property and metallic ion loading of the modified activated carbon on the flue gas desulfurization are summarized. It is concluded that the modifications can promote the flue gas desulfurization. The research directions in future are proposed，which are the microcosmic mechanisms of the activated carbon modification and desulfurization，the effect of the activated carbon modification on the removal of low concentration SO2and the industrial application of the modified activated carbon.

modification of activated carbon；flue gas desulfurization；catalytic oxidation

1000 - 8144（2012）09 - 1087 - 05

TQ 424.1

A

2012 - 03 - 15；［修改稿日期］2012 - 05 - 28。

于娜娜（1987—），女，河北省滄州市人，碩士生，電話 18734913968，電郵 huazhidu1@126.com。

太原市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目（120164036）。

（編輯 李治泉）