化学原理：烟气中的SO2 实质上是酸性的，可以通过与适当的碱性物质反应从烟气中脱除SO2。烟道气脱最常用的碱性物质是石灰石(碳酸钙)、生石灰(氧化钙，Cao)和熟石灰(氢氧化钙)。石灰石产量丰富，因而相对便宜，生石灰和熟石灰都是由石灰石通过加热来制取。有时也用碳酸纳(纯碱)、碳酸镁和氨等其它碱性物质。所用的碱性物质与烟道气中的SO2发生反应，产生了一种亚硫酸盐和硫酸盐的混合物(根据所用的碱性物质不同，这些盐可能是钙盐、钠盐、镁盐或铵盐)。亚硫酸盐和硫酸盐间的比率取决于工艺条件，在某些工艺中，所有亚硫酸盐都转化成了硫酸盐。SO2与碱性物质间的反应或在碱溶液中发生(湿法烟道气脱硫技术)，或在固体碱性物质的湿润表面发生(干法或半干法烟道气脱硫技术)。

在湿法烟气脱硫系统中，碱性物质(通常是碱溶液，更多情况是碱的浆液)与烟道气在喷雾塔中相遇。烟道气中SO2溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与溶解在水中的碱性物质发生中和反应。反应生成的亚硫酸盐和硫酸盐从水溶液中析出，析出情况取决于溶液中存在的不同盐的相对溶解性。例如，硫酸钙的溶解性相对较差，因而易于析出。硫酸纳和硫酸铵的溶解性则好得多。SO2在干法和半干法烟道气脱硫系统中，固体碱性吸收剂或使烟气穿过碱性吸收剂床喷入烟道气流中，使其与烟道气相接触。无论哪种情况，SO2都是与固体碱性物质直接反应，生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐。为了使这种反应能够进行，固体碱性物质必须是十分疏松或相当细碎。在半干法烟道气脱硫系统中，水被加入到烟道气中，以在碱性物质颗粒物表面形成一层液膜，SO2溶入液膜，加速了与固体碱性物质的反应。

一、脱去原理

 

利用活性炭的吸附特性和催化特性，使烟气中SO2、O2及水蒸气分别吸附在活性焦表面，经过反应生成H2SO4吸附在活性焦微孔中，从而达到脱硫的效果。

2SO2 + O2+2H2O → 2H2SO4

而活性炭脱硝主要利用活性焦的催化性能进行选择性催化还原(SCR)反应，在还原剂NH3的作用下将NO还原为N2。

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

a. 活性焦再生：将吸附SO2饱和的活性焦加热到400 - 500℃，蓄积在活性焦中的硫酸或硫酸盐分解脱附，产生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O，其物理形态为高浓度SO2的气体。主要反应是硫酸与活性焦反应：

2H2SO4 + C → 2SO2 + CO2 + 2H2O

再生反应能够恢复活性焦的活性，而且其吸附和催化能力还会得到提高。

b. 副产物的转化利用：活性焦再生所产生的高浓度SO2气体，其体积浓度达到20% - 30%，高于现有硫酸生产中采用硫磺、硫铁矿燃烧所产生的SO2气体浓度，可以用来生产浓硫酸、稀硫酸(70%)、硫磺、液态二氧化硫、亚硫酸铵、亚硫酸钠等。

 

二、使用活性炭脱去的优点

 

1. SO2脱除效率可达98%以上，NOx脱除效率可达80%以上，同时粉尘含量小于15mg/m3。

2. 实现脱除SO2、NOx和粉尘一体化，脱硫脱硝共用一套装置。

3. 烟气脱硫反应在120 - 180℃进行，脱硫后烟气排放温度120℃以上，不需增加烟气再热系统。

4. 运行费用低，维护方便，系统能耗低(每万立方米焦炉烟道气耗能约2.51kgce，相当于吨焦脱硫脱硝耗能为0.587kgce)。

5. 工况适应性强，基本不消耗水，适用于水资源缺乏地区;能适应负荷和煤种的变化，活性焦来源广泛。

6. 无废水、废渣、废气等二次污染产生;资源回收、副产品便于综合利用。