活性炭的脱硫机理

活性炭吸附作用根据原理的不同可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是由分子间的范德华力引起的，由于固体表面分子不同于内部分子，存在剩余的表面自由力场，气体分子运动到固体表面附近时，便会被吸引而停留在固体表面，而活性炭是一种多孔材料，复杂的孔隙结构使固体的表面积大增，进而使材料的表面能作用和吸附能力明显提高。化学吸附在固体表面有化学反应发生是由化学键力引起的。由于化学反应使被吸附分子的电子运动轨道模式发生变化，因此很难还原成原始物种，是一个不可逆的过程。

活性炭法烟气脱硫是一个物理吸附和化学吸附同时存在的过程，在活性炭的表面上存在着一系列的化学反应，但由于活性炭表面状况十分复杂，吸附机理众说纷纭，长期以来，活性炭脱硫机理有多种说法，占主流观点有两种，一种认为：活性炭在O₂和少量水蒸气的存在下即可脱除SO₂。SO₂在表面被吸附后，被催化氧化成SO₃，SO₃再与水作用生成H₂SO₄；在过量水的存在下，H₂SO₄；从表面脱除，从而空出SO₂吸附的活性位，使SO₂的吸附、氧化、水合及H₂SO₄：的生成和脱附的循环过程得以连续不断地进行。可将反应的总过程用下面的化学方程式描述：

此外，还有离子交换吸附机理和电层吸附机理。离子交换吸附机理认为：气相液滴中溶解了铵盐，如（NH₄）₂SO₄，其中SO₄^2-与活性炭作用时滞留在活性炭的微孔内壁的活性中 心上，这种活性中 心（称氧化性点）能释放出阴离子并与SO₄^2-进行离子交换反应，从而使SO₄^2-吸附在活性炭上。电层吸附机理认为：硫酸根离子与活性炭微孔壁上活化点吸附后，形成局部负电区，在静电作用下，气相液滴中的迁移离子如NH₄⁺产生定向吸附，并与SO₄^2-形成双电层，从而形双电层吸附。