摘要：钢铁行业脱硫脱脱硝已经成为最现实的问题，活性焦是最常用的催化剂，但未改性的活性焦性能较差，本文综述了金属改性活性焦的制备及在烟气脱硫脱硝中的应用。
关键词：活性焦；脱硫；脱硝
1.前言
钢铁行业是继火电行业之后的又一大污染性行业，钢铁冶炼生产过程产生大量的二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和烟(粉)尘颗粒物等污染物，都会对环境以及人类健康造成极大的危害。因此，钢铁厂废弃必须经过脱硫脱硝处理才能够排放。根据《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》GB28662-2012，烧结烟气排放达到“SO2≤200mg/m3、NOx≤300mg/m3、二噁英≤0．5ng－TEQ/m3、颗粒物≤50mg/Nm3”。
活性焦孔隙结构发达，比表面积大，为活性焦吸附二氧化硫和氮氧化物提供场所。但是常规活性焦性能低，对吸附对象有选择性，因此需要对活性焦进行改性提高其在烟气脱硫脱硝中的应用[1]。
2.活性焦脱硫脱硝原理
2.1 脱硫原理
当烟气中存在水汽和氧气时，利用活性焦的催化作用，二氧化硫被氧化成三氧化硫，然后和水反应生成硫酸。反应如下[2]：
2SO2+O2+2H2O 活性焦 2H2SO4
2.2 脱硝原理
向烟气中喷入氨后，烟气中氨与NOx在活性焦表面发生选择性催化还原反应生成氮气和水，实现烟气高效脱硝[3]；
4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O
3.金属改性活性焦脱硫
蒋金池[4]等以烟煤为原料、Ni2O3为添加剂共混制备了改性活性焦,研究了Ni2O3不同添加量对活性焦脱硫性能的影响,研究发现当Ni2O3添加量为12% 时,Ni2O3/ AC的脱硫性能最好，穿透硫容为142.77mg /g，穿透时间为29.5 h。
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李亚峰等[5]探究了MnO2的加入对活性焦脱硫性能及再生性能的影，研究发现用MnO2改性活性焦，可以延长吸附时间，当MnO2的添加量为10%～15%时， 脱硫性能最佳。
杨丹妮[6]等以煤为原料、V2O5为添加剂共混制备新型活性焦(V/AC)。研究表明，当负载12%的V2O5时，脱硫性能也最高，穿透硫容达到136.42 mg/g炭，比未改性活性焦增加约38.23%。
4.金属改性活性焦脱硝
谭月[7]等探究掺杂Mn-Ce活性物质改性活性焦探究其脱硫性能。研究发现添加8%的活性物质可以极大地提高活性焦脱硫性能，在120℃下脱硝效率可达87%
雷晶晶[8]等HNO3改性的柱状活性焦（AC）作为载体，考察了不同形貌的纳米V2O5/AC催化剂的脱硝性能. 研究发现纳米线状V2O5/AC的脱硝性能最佳，当负载量为3wt%时，脱硝率为57.41%，球状V2O5/AC脱硝率为52.91%、纺锤状V2O5/AC的脱硝率为54.08%。
蔡文震[9]探究了不同金属氧化物(CuO、CeO2和MnO)对活性焦改性后脱硫性能的研究。结果表明，CeO2改性后的活性焦脱硝效果好。其中负载2% CeO2改改性效果最佳，吸附量可达1.35 mmol/g。
5.结语
二氧化硫和氮氧化物的排放均会造成严重的环境污染，危害人类健康和动植物生长，因此烟气脱硫脱硝处理势在必行。活性焦成本低，来源广，是一种具有很大应用前景的脱硫脱硝材料，未来需要更加注重对活性焦的改性方面，以提高其性能，降低成本。
参考文献
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[5]李亚峰,王春敏,陈健.用MnO2改善褐煤活性焦脱硫性能的研究[J].化工矿物与加工,2003(05):11-12+29.
[6]杨丹妮,郝先鹏,刘一天,蒋文举,江霞.V_2O_5共混制备改性活性焦的脱硫性能及机理[J].环境工程学报,2015,9(04):1916-1920.
[7]谭月. Mn-Ce/活性焦低温脱硫脱硝催化剂的制备与再生实验研究[D].南京师范大学，2015.
[8]雷晶晶. 纳米V_2O_5/AC催化剂脱硫脱硝性能的研究[D].武汉科技大学，2014
[9]蔡文震. 活性焦脱除电厂烟气中NOx研究[D].华北电力大学(北京)，2016..
作者简介：李晶（1995.03-），女，四川省成都人，成都市武侯区四川大学建筑与环境学院环境工程专业，硕士研究生。
论文作者:李晶
论文发表刊物:《知识-力量》2019年8月25期
论文发表时间:2019/5/13
标签：活性论文; 性能论文; 烟气论文; 氧化物论文; 催化剂论文; 研究发现论文; 金属论文; 《知识-力量》2019年8月25期论文;