活性炭在氧化反應(yīng)催化中較有名的應(yīng)用是二氧化硫的氧化反應(yīng);钚蕴繜煔饷摿蚴且环N資源化的煙氣脫硫工藝,它不但可以消除煙氣SO2的污染,而且還可以回收硫資源,是當(dāng)前研究開發(fā)的重要脫硫方法。
煙氣脫硫是指脫除煙氣中的SO2,有的脫硫工藝在脫除SO2的同時(shí)也脫除SO3,有的工藝則不能有效地脫除SO3,但由于煙氣中SO3的含量?jī)H為SO2的6%-7%,在鍋爐煙氣中SO3一般只占到幾十萬分之幾(按容積),因此,通常并不考慮SO3的脫除率。
對(duì)氮氧化物來說,合理有效地組織煤的燃燒過程,可以較大幅度地降低NOx的生成量,只有在排放的限制更嚴(yán)格、而且爐內(nèi)燃燒降氮不能滿足要求的場(chǎng)合下,才采取進(jìn)一步的煙氣脫氮技術(shù)措施。目前煙氣脫氮技術(shù)的應(yīng)用范圍和成熟程度還遠(yuǎn)不如脫硫技術(shù),而且其設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用也比脫硫高得多。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代,人們逐漸認(rèn)識(shí)到對(duì)二氧化硫和氮氧化物的分別治理,不僅占地面積大,而且投資和運(yùn)行費(fèi)用高。為了降低煙氣凈化的費(fèi)用,適應(yīng)現(xiàn)有電廠的需要,開發(fā)聯(lián)合脫硫脫氮的新技術(shù)、新設(shè)備,已成為煙氣凈化技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。國(guó)外對(duì)聯(lián)合脫硫脫氮的研究開發(fā)十分活躍,據(jù)美國(guó)電力研究所統(tǒng)計(jì),聯(lián)合脫硫脫氮技術(shù)不下60種,這些技術(shù)有的已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,其中活性炭法被認(rèn)為是一種具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的方法。
進(jìn)入20世紀(jì)后,活性炭煙氣脫硫的研究工作已開始集中在探討不同炭種的脫硫特性。二戰(zhàn)結(jié)束后,在原本研究成果的基礎(chǔ)上,活性炭煙氣脫硫的研究工作轉(zhuǎn)向了實(shí)用化及大規(guī)模試驗(yàn)開發(fā)階段。迄今該法已應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)SOx的排放控制,并能在脫硫的同時(shí)獲得使用價(jià)值較高的副產(chǎn)品,如:濃SO2、硫黃和硫酸等。
活性炭催化氧化煙氣脫硫技術(shù),早在20世紀(jì)60年代國(guó)外就已開始研究,70年代初在德國(guó)魯奇公司和日本日立-東電公司先后建成工業(yè)示范裝置,主要用于硫酸廠尾氣和燃低硫重油鍋爐的煙氣脫硫。為使活性炭吸附煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用于燃煤電廠,我國(guó)也開展了一系列的研究和工業(yè)試驗(yàn)并取得重要進(jìn)展。
迄今為止,國(guó)內(nèi)外關(guān)于活性炭脫硫的研究并不少,國(guó)外已經(jīng)有將活性炭用于移動(dòng)床、同時(shí)脫硫脫氮的成功實(shí)踐。實(shí)踐證明,活性炭在排煙脫硫技術(shù)中具有非常好的發(fā)展前景,相信進(jìn)一步的深入研究能夠促進(jìn)該技術(shù)的推廣和應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)大。