(NH4)2SO4对烧结烟气脱硫活性炭的中毒机理

作者：陶家杰; 李俊杰; 龙红明; 春铁军; 钱立新^*; 施琦

来源：钢铁, 2023, 58(12): 146-155.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20230110

• 烧结烟气
• 活性炭
• 脱硫
• (NH4)2SO4
• 中毒

近年来，国家环保政策对烧结烟气污染物减排提出更高的要求，烟气脱硫脱硝成为钢铁工业烟气污染物治理的重点。活性炭具备良好的吸附性能和表面活性，在烟气净化领域得到广泛应用。部分钢铁企业利用烧结过程可以处理固废、废液等能力，将烧结烟气脱硫活性炭解析过程产生的制酸废液返回烧结处理，这造成制酸废液中成分会反应形成(NH4)2SO4进入烧结烟气，最终会与烟气中粉尘结合并被活性炭捕集。采集工业现场烧结烟气脱硫使用的新鲜活性炭和解析活性炭，在实验室模拟中毒条件，采用浸渍法对新鲜和解析活性炭进行(NH4)2SO4浸渍负载试验，研究了活性炭表面负载(NH4)2SO4对其脱除SO2性能的影响，并通过微观结构分析和表面官能团检测，揭示了(NH4)2SO4对活性炭的中毒机理。结果表明，新鲜活性炭和解析活性炭表面浸渍(NH4)2SO4后，2种活性炭的脱硫活性均出现显著降低，脱硫值分别由29.7 mg/g和53.5 mg/g降低到10.3 mg/g和19.6 mg/g。(NH4)2SO4对活性炭的中毒机理主要包括2个方面，一方面(NH4)2SO4会破坏活性炭表面官能，增加表面酸性，减少表面碱性官能团数量，从而影响活性炭脱硫性能；另一方面解析活性炭表面吸附了烧结烟气中粉尘，(NH4)2SO4会结合粉尘进入活性炭孔结构中，造成比表面积降低，微孔和介孔数量减少，进而降低其脱硫性能。在烧结烟气使用活性炭法脱硫的工业现场，不建议将含有铵根离子的固废或者废液返回烧结使用。

• 单位
  安徽工业大学; 多相复杂系统国家重点实验室; 中冶长天国际工程有限责任公司; 中国科学院过程工程研究所