基于活性炭材料的干法煙氣脫硫技術(shù)由于同時具備污染物可資源化利用、水資源消耗少、無二次污染、吸收劑可無害化循環(huán)利用等優(yōu)點受到國內(nèi)外研究者重視效率和硫容，還具備價格低廉、制備簡單。煤基活性焦由于具有與活性炭相近的脫硫強度高等優(yōu)點，被認為是煙氣污染控制技術(shù)的發(fā)展趨勢。本文將在對比傳統(tǒng)活性炭材料的基礎(chǔ)上，研究煤基活性焦對SO2，O2， H2O等典型煙氣組分單獨及組合吸附特性，并進而分析S元素在活性焦中的賦存形態(tài)。
本文在研究中選用了兩種典型活性炭材料:煤基活性焦、木質(zhì)活性炭。其中煤基活性焦購自河南鴻宇活性炭廠，木質(zhì)活性炭為市售的椰殼活性炭。
(1)活性炭對SO2單獨吸附過程為物理吸附，溫度變化可顯著影響吸附穩(wěn)定性，煤基活性焦對SO2的吸附不同于椰殼活性炭，溫度升高造成的不穩(wěn)定性可引發(fā)吸附質(zhì)發(fā)生“雪崩”式的脫附現(xiàn)象，導(dǎo)致“二次吸附”，表明活性焦對SO2吸附存在多分子層吸附。
(2) 30℃溫度條件下，SO2+O2條件下的飽和硫容為單獨吸附SO2的1.3倍。O2存在使部分SO2氧化形成SO3，并以不同于SO2的吸附形式賦存在活性焦內(nèi)，使參加反應(yīng)的SO2吸附位置空出，為進一步吸附SO2創(chuàng)造了條件。
(3) 90℃吸附溫度下，SO2+O2+H2O條件下活性焦的飽和硫容是單獨吸附SO2情況下的5.0倍，是SO2+O2條件下的4.6倍。SO3和H2O(g)發(fā)生反應(yīng)生成H2SO4(g)，在低于H2SO4露點的吸附溫度下，活性焦內(nèi)生成的H2SO4蒸汽會迅速發(fā)生凝結(jié)，打破了反應(yīng)平衡，推動了SO3和H2O(g)的反應(yīng)及SO2的氧化過程，從而使SO2吸附能力的大幅度提升。活性焦脫硫存在最佳的溫度條件，實驗研究表明：60℃是脫硫的最佳溫度，飽和硫容可達72.55mg/g。