活性炭是一种孔隙结构发达、表面化学性质丰富的固体吸附材料,在H2S脱除中有重要应用。市政污泥和农作物秸秆是城市生活和农业生产的两大废弃物,将这两种废弃物用于制备具有工业应用价值的活性炭材料,对其资源化利用和环境污染治理具有重要意义。本文以市政污泥和玉米秸秆为原料,通过KOH活化法制备污泥-秸秆基活性炭,并将其用于H2S的吸附脱除,系统研究了活性炭的活化反应过程并对脱硫机理进行了初步探讨。主要研究内容及结论如下:(1)当料碱比一定时,随着原料中秸秆比例的增加,活性炭得率逐渐减少,比表面积、总孔容、微孔容、微孔率均逐渐增大,H2S的穿透时间和饱和时间逐渐延长,对应的硫容逐渐增大。污泥和秸秆的适宜干基质量比为3:7。(2)活性炭的孔隙结构以中孔为主,微孔含量较少。适量的KOH有利于活性炭孔隙结构的发展,而过量的KOH则会使部分微孔扩大为中孔甚至大孔。料碱比为10:2的活性炭(C372)微孔率最高,脱硫效果最好。(3)对KOH活化过程和机理的研究发现,KOH有利于易分解有机物的提前分解,适量的KOH还可以促进难分解物质的热解。活化产物主要是K2CO3。(4)活性炭的脱硫活性与微孔率的增大规律一致,C372和C374型活性炭的微孔率最大,分别为0.590和0.587,对应的饱和硫容也最大,分别为7.00和6.59mg H2S/g脱硫剂。因此,活性炭的硫容是由微孔容和总孔容协同决定的。(5)活性炭脱硫的主要产物是单质硫和少量硫酸,推断活性炭失活的主要原因是脱硫产物将微孔全部充满或孔口全部堵塞。