活性焦脱除烟气污染物研究进展

• 作者: 温昶 文邬浩 王大鹏 井振启 刘骞 徐明涛 朱光玥
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 活性焦 污染物脱除 协同吸附 再生
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: “煤基先进能源清洁低碳利用理论与技术”专题
• 页码范围: 87-111
• 页数: 25页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.T22111201

摘要

活性焦是一种高效、低成本的烟气污染物净化吸附剂，具有较好的抗碎强度和可再生性能，可应用于电厂等行业烟气脱除污染物，是干法烟气净化技术的核心材料，符合我国绿色经济、循环经济的发展要求。综述了活性焦应用于烟气污染物脱除的研究进展，对活性焦的制备、活化、改性、表征、工程应用进行介绍，且归纳了污染物(SO2、NOx、Hg0、VOCs)在活性焦上的去除机理，总结了影响活性焦吸附性能的相关因素以及废弃活性焦再生工艺的研究成果。目前，活性焦制备的方式有物理制备和化学制备。物理制备主要通过水蒸气等气体在高温条件下使活性焦具有更佳的孔隙结构，而化学制备主要通过酸、碱、盐等溶液对活性焦进行浸渍处理，优化活性焦的孔隙结构，丰富活性焦表面上的官能团，为活性焦提供更多吸附位点，以提高活性焦脱除烟气污染物能力。而在活性焦吸附污染物的过程中，污染物在活性焦上主要发生物理和化学吸附。一部分污染物直接吸附附着在活性焦表面，一部分污染物受吸附条件和活性焦官能团的影响，在吸附位点上发生化学反应，转化为其他易回收或无害物质。其中，烟气中SO2通常转化为H2SO4,NOx催化转化为N2,Hg0主要转化为HgO或HgSO4,VOCs最终转化为CO2和H2O。活性焦通过这一系列的吸附转化过程实现烟气污染物脱除。为提升活性焦的工程应用潜力，经吸附的活性焦还可通过水洗、加热、微波等方式再生使用。活性焦的再生条件、再生方式也得到广泛研究，提高活性焦的循环吸附性能。随活性焦吸附条件(吸附温度、烟气组分等)等影响因素研究的逐渐深入，活性焦脱除污染物效率有较大提升，其中较好的活性焦吸附性能可达90%以上。此外，随活性焦制备工艺逐渐成熟，活性焦协同吸附污染物的效果较好，在一定程度上得以应用。总结了国内外活性焦在工业实践中的应用，并提出该技术存在的问题和展望，为今后活性焦的研究与应用提供参考。