针对炭材料脱硫技术的研究早已受到广大专家和学者的关注。早在上世纪五十年代，Beebe等[14]就开始着眼于不同的水蒸气和氧气条件对焦炭的SO2吸附能力的影响。七十年代Bergbau Forschung提出并改进活性焦脱硫脱硝工艺[15]。之后Moreno CaStilla等[16]用褐煤作为原料，用CO2活化炭材料吸附SO2，提出结论认为炭材料的微孔特性决定了SO2的吸附，而表面碱性对吸附SO2影响很小。Raymundo[17]等提出了一种基于Eley-Rideal动力学模型的机制，来解释SO2的氧化：SO2在表面被吸附并与氧气发生反应得到SO3。Zhang LQ[18]等提出氧气在活性炭表面发生可逆吸附，然后氧化吸附的SO2。

目前来看，炭材料作为脱硫吸附剂主要分为四种：活性炭、活性炭纤维、活性焦以及活性半焦，我们这里主要介绍活性半焦法。

活性半焦法的原料主要褐煤热解所得到的半焦，然后经过改良用于烟气脱硫。半焦是煤在较低温度（650-750 oC）热解所得到的产物，其具有很强的吸附力和大量的微孔；同时因为较低的热解温度而热解不完全，半焦内部含有大量的氧、氮和氢基团，这些对半焦的SO2吸附作用有所加强。半焦作为煤炭热解的副产物，在早前的工业生产中，并没有对其很好的利用，但半焦处理不及时会造成严重的环境污染。如能将半焦作为脱硫剂广泛地应用于工业之中，可以说是变废为宝、一举两得。同时半焦已经进行了低温热解，在制备半焦脱硫剂时，只需简单的活化，有效较低了生产成本。因此在我国研究半焦脱硫剂具有重要的理论和实际意义。论文网

早在本世纪七十年代，德国就进行了关于半焦脱硫的研究，并发现在750 oC的温度条件下制备得到的活性半焦，具有很强的脱硫效果。八十年代日本也对半焦脱硫技术进行了研究，发现用V2O5对煤进行预氧化，再用700 oC的高温水蒸气进行活化，半焦的脱硫效果最好。在我国对于半焦脱硫也有相关研究，我国煤炭科学研究院曾对改进褐煤半焦用于烟气脱硫做了研究，发现高温氧化和活化，对半焦的脱硫效果提升最大。于英明、李春虎[19]等对半焦的脱硫性能也有相应的研究，并采用加压水对半焦进行活化，以达到增强其脱硫性能的目的。这些研究都为工业化的活性半焦脱硫技术提供了理论及实验基础。而由太原理工大学研究并制得的活性半焦，于太原西山煤电集团公司煤矸石发电厂进行了相关烟气脱硫试验，更是证明了半焦脱硫技术的可行性。而目前可见的半焦脱硫工艺基本基于活性炭脱硫工艺改进而成（如图1。2）。

图1。2   半焦脱硫流程示意图

1。5  研究课题

1。5。1  选题原因

现工业上主要的炭材料脱硫技术是活性炭脱硫，活性炭作为一种具有优良吸附性能的材料，其价格过于昂贵，造成脱硫成本高。随着工业的发展，工业尾气的大量排放，活性炭需求量也加大，因此寻找一直合适且廉价的炭材料代替活性炭的使用显得刻不容缓。而半焦含大量有氧和氢元素，具有丰富的空隙结构，因而拥有活性炭相似的脱硫性能[20]。半焦作为煤炭热解的副产物，在我国煤矿丰富的地区被当做废弃品而丢弃，不仅没有利用起来，还对环境造成污染。若能够让半焦替代活性炭作为脱硫吸附剂，那么可以说是以废止废，同时能够减少工业脱硫成本。

活性炭不仅存在价格昂贵的问题，而且囿于其很低的硬度，活性炭再生效果差，所以难以对活性炭脱硫技术进行大规模的推广。而半焦制备工艺简单、成本低，我们有理由相信可以通过改进半焦相关性质，去代替活性炭烟气脱硫技术，从而大规模推广成本较低半焦烟气脱硫技术，以减少SO2的排放[21]。同时半焦烟气脱硫工艺目前来看是全世界最先进的烟气技术，且适应于我国的缺水形式，在我国具有广阔的发展前景。因此研究半焦脱硫的相关性质和特点是具有深远意义的，所选课题也是具有其存在意义。