活性炭材料变压吸附SO2的研究

汪鹏，赵磊，刘志禹，王学海，刘忠生

(中国石油化工股份有限公司 大连石油化工研究院，辽宁 大连 116045)

二氧化硫(SO2)是大气主要污染物之一，干法吸附脱硫技术因不需要对脱硫废水进行处理而得到更多关注[1]。石化行业汽油脱硫吸附剂再生烟气(S Zorb)含有高浓度SO2(体积分数1%～5%)[2]，适宜回收后与克劳斯工艺耦合回收制硫磺，减少污染控制措施投入的同时又可实现SO2资源化利用。

变压吸附是一种高效的气体吸附浓缩回收技术，在甲烷等多种气体分离和回收利用方面引起了研究者的关注[3-8]，而针对SO2的变压吸附材料的研究报道较少。本研究通过变压技术考察不同吸附条件下改性活性炭材料的SO2吸附性能，讨论分析了改性活性炭材料表面结构对SO2循环吸附的影响。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

商用活性炭(A和S)，由河南省同兴化工有限公司提供；高纯气(SO2、N2、O2，纯度99.99%)，由大连大特气体有限公司提供；KOH，分析纯。

ASAP2420 N2吸附仪；Multilab 2000 X射线电子能谱仪；Nicolet 6700红外分析仪；MRU SWG200-1在线分析仪。

1.2 材料预处理

本研究采用的吸附材料为两种不同的商用活性炭(A和S)，预处理方式为：在120 ℃、N2保护条件下干燥6 h。在商用活性炭基础上，通过KOH溶液浸渍、清洗和干燥后在通N2条件下进行活化，获得改性活性炭MA和MS。

1.3 材料表征

吸附材料的比表面积和孔结构通过N2吸附仪测试，利用BET方法计算获得。活性炭吸附材料表面原子的结合能通过X射线电子能谱仪(XPS)测试，以C 1s在284.6 eV的标准峰位进行校正。活性炭材料吸附前、吸附后和脱附后的表面红外结构谱图通过红外分析仪在750～4 000 cm-1范围内测试获得。……