高爐煤氣中羰基硫水解吸附催化劑的制備及性能研究

馬銘宇，王超，李運(yùn)甲，李長(zhǎng)明，劉雪景，高士秋，余劍

（1 沈陽(yáng)化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110142； 2 中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所多相復(fù)雜系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100190； 3 中國(guó)石油大學(xué)（北京）重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249； 4 北京航天環(huán)境工程有限公司，北京 102300； 5 北京工商大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院，北京 100048）

引 言

高爐煤氣是鐵礦石與焦炭在高溫下發(fā)生碳熱還原所產(chǎn)生的一種低熱值氣體，其主要成分包括CO、CO2、N2、H2、CH4等氣體以及大量粉塵[1]。作為鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量最大的可燃?xì)怏w，高爐煤氣經(jīng)過除塵凈化后絕大部分用于燃燒供熱（熱風(fēng)爐）、燃燒發(fā)電。高爐煤氣中總含硫量（COS、H2S）在100～200 mg/m3之間，其中無(wú)色、有臭味的有機(jī)毒性氣體COS 占比約為70%[2-7]。高爐煤氣中COS 的存在會(huì)造成工業(yè)設(shè)備的使用壽命降低、催化劑中毒等問題，且會(huì)促進(jìn)煙氣中SO2形成以及加劇光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致以酸雨為代表的各種環(huán)境問題[8]。因此去除高爐煤氣中的含硫物質(zhì)，是在源頭治理煙氣的重要舉措，具有重要的環(huán)保與工業(yè)意義。COS 屬于弱極性氣體，脫除難度遠(yuǎn)大于H2S，也就成為高爐煤氣脫硫重點(diǎn)關(guān)注物質(zhì)之一。

COS 氣體的脫除方法主要有液相催化水解法、有機(jī)胺溶劑吸收法、吸附法、加氫還原法、氧化法與非均相催化水解法等[9-11]。液相方法因其轉(zhuǎn)化率低，無(wú)法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，僅適合大量氣體的粗脫硫；干法吸附及催化氧化方法脫硫精度高，適合低濃度原料氣或尾氣脫硫，在逐步注重環(huán)境保護(hù)、提高排放標(biāo)準(zhǔn)的大環(huán)境下逐步成為研究焦點(diǎn)。其中催化水解法因其反應(yīng)條件溫和、轉(zhuǎn)化率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)成為最具潛力的COS 脫除方法，催化劑通常以Al2O3、TiO2與活性炭為載體進(jìn)行制備[12-14]，活性炭因擁有優(yōu)良的吸附能力以及豐富的表面官能團(tuán)而被學(xué)者廣泛關(guān)注。

針對(duì)鋼鐵行業(yè)高爐煤氣，如何結(jié)合鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有環(huán)保處理技術(shù)，研制一種低成本高效的脫硫劑成為本論文重點(diǎn)探討的內(nèi)容。以活性焦為吸附催化介質(zhì)的移動(dòng)床工藝在鋼鐵燒結(jié)煙氣治理方面得到廣泛應(yīng)用[15-19]，具有多污染物一體化脫除的效果。但是在移動(dòng)床脫硫脫硝過程中存在大量的活性焦磨損，使得脫硫脫硝成本偏高，且廢活性焦（EAC）作為燃料使用無(wú)法得到梯級(jí)利用[20]，造成資源浪費(fèi)。廢活性焦在污染物吸附與熱再生過程中表面結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)發(fā)生變化，多次吸附再生使廢活性焦具備比新鮮活性焦更優(yōu)越的表面官能團(tuán)與孔道結(jié)構(gòu)特征[16,21]。

如能對(duì)廢活性焦進(jìn)行改性，使其具備COS 催化脫除能力，不僅可以實(shí)現(xiàn)活性焦的梯級(jí)利用，而且還能對(duì)煤氣中的硫資源進(jìn)行富集，在廢活性焦吸附飽和失效后再作為燃料燃燒，煙氣并入活性焦脫硫脫硝工藝后實(shí)現(xiàn)硫的資源化過程。課題組前期成功對(duì)廢活性焦的形成過程、表面特性與脫硫脫硝性能進(jìn)行了研究[22]，發(fā)現(xiàn)廢活性焦具有比新鮮活性焦更為發(fā)達(dá)的表面結(jié)構(gòu)及脫硫脫硝性能。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)廢活性焦細(xì)顆粒進(jìn)一步研究，考察廢活性焦改性后對(duì)COS 的脫除能力以及相關(guān)工藝參數(shù)優(yōu)化，為廢活性焦低成本高爐煤氣COS 脫除與資源化利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

1.1 催化劑的制備

廢活性焦樣品取自上海寶鋼某燒結(jié)廠移動(dòng)床脫硫脫硝過程再生塔下的振篩機(jī)篩下物，將樣品破碎后用標(biāo)準(zhǔn)篩篩分至0.3～0.6 mm。使用去離子水清洗并過濾3～5次以徹底去除樣品表面殘留的水溶性雜質(zhì)與細(xì)小顆粒，在烘箱中以105℃烘干12 h。用等體積浸漬法在廢活性焦表面負(fù)載NaOH，負(fù)載的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3.600%、1.800%、0.900%、0.450%、0.225%。將其分別命名為EAC-XNaOH，X表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.2 催化劑評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)裝置與流程

煤氣中COS 脫除實(shí)驗(yàn)裝置如圖1 所示。以0.16%（vol.）的COS 標(biāo)準(zhǔn)氣體與N2混合稀釋成實(shí)驗(yàn)所需濃度氣體。在反應(yīng)器入口前設(shè)置水飽和器和水浴鍋控制相對(duì)濕度RH=100%，水解反應(yīng)在固定床石英管反應(yīng)器（φ10 mm）中進(jìn)行，使用電阻爐控制反應(yīng)溫度，在線氣相色譜與FPD 檢測(cè)器（北分瑞利）檢測(cè)COS 氣體濃度，規(guī)定COS 氣體出口濃度達(dá)到入口濃度的10%時(shí)視為穿透，氣體轉(zhuǎn)化率通過式(1)計(jì)算：

圖1 催化劑活性評(píng)價(jià)體系Fig.1 Catalyst activity evaluation unit

1.3 催化劑的表征

材料晶相結(jié)構(gòu)分析使用X 射線衍射儀（XRD，Empyrean，荷蘭PANalytical 公司），采用Cu 靶Kα射線，電壓為40 kV，電流為40 mA，掃描范圍5°～90°，掃描步長(zhǎng)0.1（°）/步。

熱重分析使用熱重差熱分析儀（TG，Labsys Evo，法國(guó)塞塔拉姆公司），樣品置于氧化鋁坩堝中，在惰性氣氛下以10℃/min的升溫速率從50℃加熱至1000℃。

比表面積及孔隙結(jié)構(gòu)分布采用自動(dòng)比表面積及孔隙率分析儀（BET，ASAP2020 Plus，美國(guó)麥克公司）測(cè)定，使用N2等溫線吸附法測(cè)試。測(cè)試前樣品在150℃下脫氣6 h，樣品比表面積使用BET 模型計(jì)算得到；樣品孔體積由p/p0=0.995 時(shí)的N2吸附量計(jì)算得到，微孔體積由t-plot 法計(jì)算得到，平均孔徑由4Vtotal/SBET計(jì)算，孔徑分布使用DFT法計(jì)算得到。

樣品程序升溫分解（TPD）在固定床石英反應(yīng)器中進(jìn)行，使用3 L/min 的N2將7 g 樣品從50℃升到1000℃，升溫速率5℃/min，使用煙氣分析儀（Gasmet DX4000）記錄CO2、CO、SO2的濃度變化。

樣品表面官能團(tuán)振動(dòng)情況使用傅里葉紅外變換光譜儀（FTIR，Tensor27 型，德國(guó)Bruker 公司）測(cè)試，樣品在測(cè)試前與KBr 以100∶1 的比例混合均勻并壓片，波數(shù)500～4000 cm-1，分辨率為1 cm-1。

樣品表面形貌分析使用熱場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡與能譜分析儀（SEM和EDS，JSM-7001F+INCA XMAX，日本JEOL 公司）。用導(dǎo)電膠將粉末樣品粘于樣品臺(tái)，噴金后以15 kV的加速電壓觀測(cè)樣品形貌。

樣品中S 元素化學(xué)態(tài)分析使用X 射線光電子能譜儀分析儀（XPS，ESCALAB 250Xi 型，美國(guó)Thermo Scientific 公司）進(jìn)行，儀器使用單色化AlKα源（1486.6 eV），使用C1s=284.8 eV來校準(zhǔn)電子結(jié)合能。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 廢活性焦載體的表征

廢活性焦的XRD 譜圖見圖2（a），在20.8°與26.6°處出現(xiàn)SiO2（石英）特征峰，在25.5°與31.4°出現(xiàn)CaSO4（硬石膏）特征峰，這兩種物質(zhì)分別來源于煤制活性焦灰成分與脫硫過程中逐步形成的硫酸鈣。25.5°與43.5°附近兩個(gè)較寬的衍射峰說明活性焦的碳結(jié)構(gòu)處于無(wú)定形狀態(tài)。從圖2（b）TG 與DTG曲線中可以看到，廢活性焦在N2氣氛下加熱后存在兩個(gè)明顯的失重峰，500～800℃的失重峰可能是由于廢活性焦表面的酸酐、內(nèi)酯基、酚羥基等官能團(tuán)的分解所致，而800～1000℃的失重峰可能是由于羰基與醌基的分解所致[23]，這些官能團(tuán)是由于活性炭在活性焦脫硫脫硝工藝的反復(fù)循環(huán)而逐步積累[24]，它們的存在增強(qiáng)了活性炭表面的化學(xué)活性，有可能對(duì)COS 催化水解效率的提高有重要作用。圖2（c）為廢活性焦的N2等溫吸附脫附曲線，從圖中可以看出，該等溫線為I 型等溫線，并帶有H4型回滯環(huán)，說明廢活性焦是帶有狹窄孔隙的典型活性炭結(jié)構(gòu)。從圖2（d）中可以看出廢活性焦孔道主要分布在0.7～0.8 nm 與1.0～1.6 nm，微孔結(jié)構(gòu)為主要的孔隙結(jié)構(gòu)。廢活性焦經(jīng)煙氣凈化工藝循環(huán)使用后孔徑及孔容大幅增加，緣于反復(fù)熱再生過程中吸附在表面的H2SO4氧化與碳熱還原的活化作用。廢活性焦豐富的孔道結(jié)構(gòu)特征有助于增強(qiáng)COS 在表面的吸附，促進(jìn)水解反應(yīng)正向進(jìn)行的發(fā)生。

圖2 廢活性焦的XRD譜圖（a）、TG曲線（b）、N2等溫吸附脫附曲線（c）及孔徑分布（d）Fig.2 XRD patten(a),TG curve(b),nitrogen adsorption-desorption isotherms(c)and pore size distribution(d)of EAC

為進(jìn)一步表征廢活性焦表面官能團(tuán)及內(nèi)部含有的物質(zhì)，對(duì)樣品進(jìn)行程序升溫分解實(shí)驗(yàn)，得到CO2、CO 與SO2釋放曲線如圖3（a）所示。結(jié)合活性炭表面官能團(tuán)熱分解特征報(bào)道[23,25-26]，CO2在100～400℃釋放量較少，說明廢活性焦中羧基含量較少；在680℃出現(xiàn)的釋放峰可以歸結(jié)為羰基（羧基）的脫羧反應(yīng)。從CO 釋放曲線來看，635℃左右的釋放峰應(yīng)歸屬于酚羥基，700～800℃的釋放峰應(yīng)歸屬于醌基，810℃的峰應(yīng)該歸因于羰基的分解。而SO2曲線上300～450℃的峰是由于廢活性焦孔道中殘余硫酸鹽的分解所致。TPD 氣體釋放峰位置與TG 失重峰位置相一致。此外，從廢活性焦的紅外光譜[圖3（b）]發(fā)現(xiàn)在1122 cm-1處存在大而尖銳的吸收峰，代表羧酸酐（C====O）、酚羥基或醚基官能團(tuán)振動(dòng)峰；1570 cm-1處存在的吸收峰，代表了強(qiáng)C====O 振動(dòng)峰；1723 cm-1處存在弱C====O 振動(dòng)峰可能與內(nèi)酯基有關(guān)[27-29]。一些含氧官能團(tuán)可以在無(wú)氧條件下直接充當(dāng)氧化劑將水解產(chǎn)物H2S 氧化為單質(zhì)S 儲(chǔ)存在活性焦的孔道中[30]。廢活性焦表面豐富的含氧官能團(tuán)一部分是由活性炭再生過程中表面上的H2SO4與C 反應(yīng)生成，另一部分可能是由于C—O 等穩(wěn)定官能團(tuán)的繼續(xù)氧化。此外，1500～1700 cm-1處的振動(dòng)峰與N====O、C====N 等含氮官能團(tuán)有關(guān)[31]，說明廢活性焦可能存在含氮官能團(tuán)，可能是由于再生中NH3與C 高溫下發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致。

圖3 廢活性焦的TPD曲線（a）與FTIR曲線（b）Fig.3 TPD curves(a)and FTIR curve(b)of EAC

2.2 堿改性廢活性焦的COS脫除特性

堿改性廢活性焦在不同溫度下的COS 脫除性能如圖4（a）所示。堿改性廢活性焦在100℃時(shí)催化活性最強(qiáng)，100%脫除效率能保持300 min，降低或升高溫度均導(dǎo)致對(duì)COS 的脫除性能顯著減低。這可以說明溫度同時(shí)影響堿對(duì)COS 的催化水解作用、活性焦表面官能團(tuán)對(duì)H2S的氧化作用及氧化物種在活性焦上的物理吸附作用。溫度升高則COS 水解反應(yīng)與H2S 的氧化速率增加，而活性焦對(duì)COS 與氧化產(chǎn)物S的吸附作用減弱；溫度降低則反應(yīng)速率降低、吸附增加，導(dǎo)致升高溫度與降低溫度均不能達(dá)到最佳的COS脫除效果。

考察不同NaOH 負(fù)載量改性對(duì)COS 的脫除效果，如圖4（b）所示，原始廢活性焦對(duì)COS 的脫除效果較差；而經(jīng)過NaOH 改性后，COS 的脫除性能得到明顯提升。這表明沒有堿存在時(shí)原始廢活性焦的表面缺少基本活性位點(diǎn)，孔道結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)無(wú)法發(fā)生COS 的水解，對(duì)COS 的物理吸附作用較弱。而經(jīng)過NaOH 改性后的廢活性焦具有優(yōu)良的COS脫除性能，可以證明表面吸附的COS 在OH-的催化作用下發(fā)生了水解反應(yīng)，研究表明在OH-作用下，COS 易解離成HSCO-2[32]，從而降低與水反應(yīng)的活化能，促進(jìn)水解反應(yīng)進(jìn)行。水解產(chǎn)物H2S 因OH-的引入被解離為HS-[7]，并在廢活性焦含氧官能團(tuán)作用下，氧化成S單質(zhì)儲(chǔ)存在活性焦的豐富的孔道中，使得整個(gè)串級(jí)反應(yīng)得以連續(xù)進(jìn)行，從而表現(xiàn)出較強(qiáng)的COS脫除性能。通過對(duì)比不同NaOH負(fù)載量的樣品發(fā)現(xiàn)，NaOH負(fù)載量為0.450%時(shí)廢活性焦的COS脫除能力最強(qiáng)，100%脫除效率能保持300 min，硫容量達(dá)到126.58 mg/g，而NaOH 負(fù)載量增加后COS 的脫除效率反而降低，特別是負(fù)載量超過0.900%后，COS 脫除量急劇下降，表明過多的NaOH 對(duì)廢活性焦的表面及孔道產(chǎn)生覆蓋、堵塞作用，消耗氧化性官能團(tuán)，使之對(duì)水解產(chǎn)物H2S 的氧化能力與S 物種的吸附量下降，從而抑制了串級(jí)反應(yīng)正向反應(yīng)速率。

圖4 不同溫度（a）與NaOH負(fù)載量（b）對(duì)水解COS的影響Fig.4 Effect of different temperature(a)and NaOH loading(b)on COS removal ability

在同一反應(yīng)器中調(diào)整氣體流量，測(cè)試不同空速下堿改性廢活性焦水解COS 的穿透曲線與硫容如圖5（a）所示。當(dāng)空速為3600 h-1時(shí)穿透硫容最大，隨著空速增大，氣體線速度增加，吸附劑表面氣膜變薄，氣體向吸附劑內(nèi)部擴(kuò)散減少，導(dǎo)致COS 催化吸附效率有所下降。在相同線速度、不同空速（裝填量）下的COS 脫除效果如圖5（b）所示，表明在相同線速度下，穿透硫容基本保持不變?？疾觳煌珻OS 濃度對(duì)COS 穿透與硫容的影響如圖5（c）所示，氣體濃度越高，穿透硫容越低。從硫容的變化中可以推測(cè)在COS水解反應(yīng)時(shí)生成的H2S從堿性位點(diǎn)脫離后，被活性炭表面的氧化性官能團(tuán)氧化成為硫單質(zhì)，濃度越低時(shí)硫單質(zhì)生成速率越慢，孔道中形成的水膜將更有機(jī)會(huì)將其從活性位點(diǎn)表面及時(shí)運(yùn)走而避免生成硫簇堵塞活性位點(diǎn)，保證活性位點(diǎn)持續(xù)催化水解反應(yīng)；隨著濃度降低，如初始濃度為0.04%(vol.)時(shí)的穿透硫容與初始濃度為0.08%(vol.)時(shí)接近，說明在此濃度范圍內(nèi)水膜已經(jīng)基本能將硫單質(zhì)從活性位點(diǎn)上運(yùn)走，催化劑穿透硫容接近最大值，達(dá)到129.84 mg/g。因此，工業(yè)應(yīng)用中低的線速度與低的初始濃度有利于COS 吸附容量的提升，使吸附劑效能達(dá)到最大。

圖5 不同空速（a）、裝填量（b）與氣體濃度（c）對(duì)水解COS的影響；堿改性廢活性焦對(duì)模擬高爐煤氣中含硫氣體的脫除能力（d）Fig.5 Effect of different space velocity(a),loading quantity(b)and gas concentration(c)on COS removal ability,and the removal capacity of base modified EAC on sulfur-containing substance in simulated blast furnace gas (d)

為了測(cè)試堿改性廢活性焦對(duì)模擬高爐煤氣中含硫氣體的脫除能力，使用成分為O2：0.80%(vol.)，CO2：19.00%(vol.)，H2S：0.02%(vol.)，COS：0.03%(vol.)，N2：80.15%(vol.)的模擬高爐煤氣進(jìn)行氣體脫除實(shí)驗(yàn)。NaOH 的負(fù)載量為0.450%，反應(yīng)溫度100℃，空速7200 h-1。結(jié)果如圖5（d）所示，堿改性廢活性焦在模擬高爐煤氣環(huán)境下脫除效果穩(wěn)定，截止到被COS氣體穿透時(shí)，尾氣中仍未發(fā)現(xiàn)H2S，此時(shí)COS 穿透硫容為83.80 mg/g以及H2S的脫除量為32.80 mg/g。這說明H2S存在時(shí)會(huì)被吸附占用一部分活性位點(diǎn)與孔道，造成COS 的穿透硫容降低，但是并沒有對(duì)COS脫除的穩(wěn)定性造成影響，在穿透之前COS 濃度增長(zhǎng)平穩(wěn)，還達(dá)到了同時(shí)脫除H2S與COS的效果。此外，模擬高爐煤氣中的O2可能對(duì)H2S 氧化成單質(zhì)S 產(chǎn)生促進(jìn)作用，從而提高了廢活性焦的穿透硫容[33]，而CO2與COS 之間的競(jìng)爭(zhēng)吸附不明顯，對(duì)硫容的負(fù)面影響較小[34]。

2.3 堿改性廢活性焦水解產(chǎn)物分析

為了鑒定反應(yīng)的產(chǎn)物，將脫除COS 前后S 2p 軌道的XPS 曲線進(jìn)行分峰，結(jié)果如圖6 所示。在164.05 eV（2p3/2）與165.30 eV（2p1/2）處的峰隸屬于單質(zhì)S，在169.02 eV與170.12 eV處的峰隸屬于硫酸鹽[35]。相較于脫除前，脫除后單質(zhì)S 峰強(qiáng)度明顯上升，是由于水解產(chǎn)物H2S 被大量氧化成了S 單質(zhì)儲(chǔ)存在孔道中，而硫酸鹽峰強(qiáng)度沒有明顯變化，說明由于H2S 氧化產(chǎn)生的S 單質(zhì)沒有被進(jìn)一步氧化。在脫除前表面殘留的硫酸鹽與S單質(zhì)是由于廢活性焦吸附SO2后的不充分再生導(dǎo)致的。

通過SEM 與EDS圖像（圖7）分析堿改性廢活性焦表面形態(tài)以及水解COS 前后產(chǎn)物生成情況。從圖7（a）可以觀察到廢活性焦外表面分布大量形狀不規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)，孔道直徑從5.0～80.0 nm 不等，這些不規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)可能是由于再生塔中高溫下H2SO4與C反應(yīng)的侵蝕作用而出現(xiàn)，也是廢活性焦表面被侵蝕、擴(kuò)展的直接證據(jù)。而在斷面中觀察不到該侵蝕孔結(jié)構(gòu)，說明H2SO4的侵蝕作用僅發(fā)生在表面，斷面是由于后期物理研磨作用才暴露出來，因而沒有被侵蝕。在COS催化水解反應(yīng)后，廢活性焦表面沒有發(fā)生肉眼可見的變化[圖7（b）]，但是從EDS結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，相較于反應(yīng)前，表面氧含量略微上升，而表面硫含量大幅上升（表1）。氧含量的上升可以歸因于孔道對(duì)COS 的吸附作用，水解反應(yīng)位點(diǎn)失效后COS 被吸附于孔道，COS中氧造成氧含量上升。硫含量大幅上升是由于被吸附于孔道中的COS、H2S中的硫元素，以及孔道中的氧化產(chǎn)物S[35]。相比于在孔隙中物理吸附COS，這種固硫方式使得廢活性焦能以一步法有效脫除煤氣中的COS與H2S，大幅縮減了技術(shù)難度與投資成本，除此之外，還能實(shí)現(xiàn)硫資源的富集。

圖7 EAC-0.450%NaOH樣品失活前（a）與失活后（b）的SEM與EDS圖像Fig.7 SEM and EDS images of EAC-0.450%NaOH before(a)and after(b)inactivation

表1 EAC-0.450%NaOH樣品失活前后EDS線掃描結(jié)果Table 1 The EDS results of EAC-0.450%NaOH before and after inactivation

3 結(jié) 論

（1）針對(duì)脫硫脫硝工藝運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的廢活性焦處理難、資源浪費(fèi)等問題，提出利用廢活性焦制備COS水解催化劑，為解決高爐煤氣有機(jī)硫脫除問題提供了一種新思路。實(shí)驗(yàn)證明該催化劑負(fù)載0.450%NaOH后在實(shí)驗(yàn)條件下穿透硫容達(dá)到126.58 mg/g，具有良好的COS催化水解效果，證明該廢料具有巨大的資源化再利用潛力。

（2）通過XRD、TG、BET、TPD、FTIR、SEM、XPS等方法表征后發(fā)現(xiàn)，在吸附-熱再生過程中廢活性焦通過被H2SO4侵蝕的方式逐步擴(kuò)展了表面孔道結(jié)構(gòu)，比表面積達(dá)445.38 m2/g；獲得了更為豐富的表面官能團(tuán)，如C—O、C====O 等，并且表面剩余少量SiO2及CaSO4等物質(zhì)。在循環(huán)中產(chǎn)生的這些變化使廢活性焦的催化水解能力大大增強(qiáng)。水解后表面S含量大大上升，產(chǎn)物被表面官能團(tuán)氧化為單質(zhì)S。

（3）進(jìn)一步考察了不同工藝參數(shù)對(duì)廢活性焦催化水解COS 的影響，結(jié)果表明在100℃下，負(fù)載0.450%NaOH 時(shí)廢活性焦催化劑活性最強(qiáng)，而穿透硫容受空速、原料氣濃度影響較大，受裝填量影響則較小。在模擬高爐煤氣環(huán)境下，堿改性廢活性焦對(duì)COS 的穿透硫容為83.80 mg/g，H2S 的脫除量為32.80 mg/g。

（4）鑒于高爐煤氣中氣氛復(fù)雜，廢活性焦對(duì)COS催化水解吸附材料的具體應(yīng)用效果需要進(jìn)行進(jìn)一步研究。本研究工作為工業(yè)廢棄物廢活性焦的資源化再利用提供了新思路與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。