椰壳活性炭排烟脱硫推动环保技术创新突破环境瓶颈

 椰壳活性炭排烟脱硫推动环保技术创新突破环境瓶颈。

    其实烟气脱硫的方法很多，根据物理及化学的基本原理，大体上可分为椰壳活性炭吸收法、吸附法、催化法三种。椰壳活性炭吸收法是净化烟气中SO2的重要的、应用广泛的方法。吸收法通常是指应用液体吸收净化烟气中的SO2，因此吸收法烟气脱硫也称为湿法烟气脱硫。其中湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，一般可达95％以上；单机烟气处理量大，可与大型锅炉单元匹配；对煤种的适应性好，烟气脱硫的过程在锅炉尾部烟道以后，是独立的岛，不会干扰锅炉的燃烧，不会对锅炉机组的热效率、利用率产生任何影响。目前常见的湿法烟气脱硫有石灰石/石灰—石膏法、钠洗法、双碱法及氧化镁法等。

    以椰壳活性炭用于排烟脱硫为例，烟道气中的二氧化硫首先由子椰壳活性炭的催化作用被氧化，再和水结合生成硫酸，但与通常的气相催化反应不同，反应生成物硫酸集积保持在椰壳活性炭细孔内。另一方面，又不显著影响其催化作用，正因为椰壳活性炭具有这种特性，所以在应用时，可以周期性地运转。再如脱除大气中二氧化硫的空气净化用椰壳活性炭过滤器，虽然这种集积速度显得很小，但却存在同样的特性。

    我们是利用椰壳活性炭的吸附性或者催化性，大的区分是前者用作吸附剂，后者用作催化剂。但是深入一步来看，用作催化剂或者催化剂载体时，在任何一层意义上，吸附性都在起着重要作用。一般地说，在用作吸附剂时，很多场合是增加吸附以外的机能才能提高效果。在实际应用中，除吸附性、催化性以外，还有物质向细孔内的积聚稳定性和炭本身的反应性等具有重要作用的特性。

烟气脱硫目前有3 种技术路线:石灰乳中和、高压电场氧化和椰壳活性炭脱硫,其原理如下:

Ca (OH) 2 + SO2 →CaSO3 + H2 ,

2SO2 + O2 （高压电场或椰壳活性炭）→2SO3 ,

SO3 + H2O →H2SO4 ,

2H2S + O2 →2S + 2H2O。

    以上这三种方法各有利弊,石灰乳中和法具有上马快、易操作的优点,但生成物为亚石膏,二次处理只能掺入做水泥,硫元素没有很好利用;高压电场法具有设备简单、硫利用好,这是近年来才研究成功的方法,所得稀硫酸加氨水中和生成硫酸铵作为肥料,但硫化氢脱除有一定困难;椰壳活性炭脱硫国内外均比较成熟,而且可以脱除SO2 、H2S 和有机硫。国外大型烟气脱硫(如电厂脱硫) 和国内化肥厂的合成气脱硫大多采用椰壳活性炭脱硫工艺。有研究表明:椰壳活性炭脱硫率与椰壳活性炭表面含氧基团有关,主要与“ = C = O”(烯酮基) 有关。此外,椰壳活性炭担载氧化铝、硫酸锰、水杨酸和胺基可提高烟气脱硫能力。

    另外，在加热解吸方式的排烟脱硫中，解吸过程是在300℃左右加热，椰壳活性炭本身的碳与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫进入气相中。除去臭氧和游离氯也同样是椰壳活性炭本身作为反应物质。

    椰壳活性炭在环境科学领域的应用现状。在水处理方面主要为:上水处理、工业用水处理、生活污水处理、工业废水处理;在气体污染防治方面主要为:室内空气污染、烟气脱硫、汽车尾气处理、防毒面具及滤毒通风装置。随着世界范围内工业技术的快速发展,近年来环境污染日益严重，而椰壳活性炭在治理环境污染方面则越来越显示出诱人的前景。

    为了使椰壳活性炭这种神奇的绿色环保吸附材料能够更广泛地应用到垃圾焚烧、室内空气净化、高速公路隧道以及大城市交通过密地区的空气治理等新的领域，应当在有效降低其成本的同时，针对特定的场合和目的有针对性地进行改性，使其能够更好地应用于环境治理.为达到这一目标，应着重从以下一些方面对椰壳活性炭材料进行改性研究：

(1) 针对特定的应用领域及目的，选择能够控制炭化产物表面组成的原料，通过合适的活化工艺获得合适的孔径分布以及大的比表面积，并使椰壳活性炭材料的形状、强度及填装形式和填装空隙更加容易控制。

(2) 通过活化方法的改进以及恰当的助剂，使椰壳活性炭材料表面的含氧官能团更加丰富且易于控制其表面活性点及周边构造的改性。

(3) 通过触媒的选择和担载方法的改进，使金属及其氧化物在椰壳活性炭材料表面的分布以及与表面官能团 的协同作用功能更加合理。