活性炭烟气制酸是一种利用活性炭的吸附和催化性能，将工业烟气中的二氧化硫（SO₂）转化为硫酸（H₂SO₄）的资源化处理技术。该技术兼具环保与经济效益，广泛应用于燃煤电厂、冶金、化工等行业的烟气治理。以下是详细介绍：

1. 技术原理

• 吸附与催化氧化
  活性炭具有高比表面积和丰富的孔隙结构，能高效吸附烟气中的SO₂。在氧气（O₂）和水蒸气（H₂O）存在下，活性炭表面催化SO₂氧化为SO₃，进一步与水反应生成硫酸：

  $${\text{SO}}_2+{\text{O}}_2+{\text{H}}_2\text{O}\stackrel{\text{活性炭}}{\to }{\text{H}}_2{\text{SO}}_4$$

• 再生与循环
  吸附饱和的活性炭可通过水洗或加热再生，回收浓缩的硫酸溶液，同时恢复活性炭的吸附能力，实现循环利用。

2. 工艺流程

1. 烟气预处理
   去除烟气中的粉尘、重金属等杂质，避免堵塞活性炭孔隙。

2. 吸附与反应
   烟气通入活性炭吸附塔，SO₂被吸附并催化转化为硫酸。

3. 活性炭再生

   • 水洗法：用水冲洗活性炭，得到稀硫酸溶液，经浓缩后制取商品酸。

   • 热再生法：加热释放高浓度SO₂气体，送入传统制酸系统生成硫酸。

4. 硫酸回收
   收集反应生成的硫酸，提纯后用于工业用途（如化肥、冶金等）。

3. 技术优势

• 高效脱硫：脱硫率可达95%以上，满足严格排放标准。

• 资源化利用：将污染物SO₂转化为有价值的硫酸，实现“以废治废”。

• 协同净化：活性炭可同时吸附汞、二噁英等有害物质，净化多组分烟气。

• 低运行成本：活性炭再生循环使用，减少耗材费用。

4. 应用领域

• 燃煤电厂：替代石灰石-石膏法，减少固废产生。

• 有色金属冶炼：处理高浓度SO₂烟气（如铜、锌冶炼）。

• 硫酸生产企业：与传统接触法制酸工艺结合，提升资源利用率。

5. 挑战与改进

• 活性炭损耗：再生过程可能导致活性炭磨损或性能下降，需定期补充。

• 系统复杂性：水洗再生需配套酸液浓缩设备，增加初期投资。

• 技术优化：研发改性活性炭（如负载金属氧化物）以提高催化效率。

6. 环保与经济性

• 减排效益：大幅减少SO₂排放，助力“双碳”目标。

• 经济回报：硫酸销售收入可部分抵消治理成本，长期运行经济性显著。

总结

活性炭烟气制酸通过“吸附-催化-再生”一体化设计，将烟气脱硫与资源回收结合，是绿色循环经济的典范技术。随着环保政策趋严和活性炭材料进步，其在工业烟气治理中的应用前景广阔。