活性炭脫硫及再生機理
1、脫硫
煙氣中沒有氧和水蒸汽存在時,用活性炭吸附SO2僅為物理吸附,吸附量較?。挥醒鹾退羝嬖跁r,在物理吸附過程中,還發生化學吸附。這是由于活性炭表面具有催化作用,使吸附的SO2被煙氣中的O2氧化為SO3,SO3再和水蒸汽反應生成H2SO4,使其吸附量大為增加。活性炭脫硫反應過程可以分為以下3個步驟:SO2、O2、H2O從排煙中擴散到活性炭顆粒表面;SO2、O2、H2O從活性顆粒表面繼續向顆粒內部微(細)孔中擴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。再生方法可分為加熱再生和水洗再生。
當活性炭采用高溫惰性氣體再生時,其再生反應過程描述如下:
H2SO4+C→CO+SO2+H2O
2H2SO4+C→CO2+2SO2+2H2O
活性炭亦可采用高溫水蒸氣熱解再生,和高溫惰性氣體再生相比,這種方式具有熱解溫度低、活性炭消耗量少、解吸出的SO2易于回收且運行操作安全可靠等優點。
洗滌再生是通過洗滌活性炭床層,使炭孔內的酸液不斷排出炭層,從而恢復炭的催化活性。