大气环境污染问题广受关注,硫氧化物是影响大气环境质量的重要污染物,其高效排放控制技术的探索研究备受国内科研学者的重视。活性炭由于具有丰富的微孔构造、较大的比表面积以及稳定的物理化学特性,已被广泛使用作为烟气净化的主要吸附/催化材料。研发活性炭烟气脱硫技术,对于推动国内大气污染防治的发展、燃煤锅炉超低排放、以及城市空气质量的改善有着重大意义。本论文以活性炭吸附/催化SO2为研究中心,采用固定床反应器开展活性炭吸附/催化烟气中低浓度SO2的影响因素以及反应机理的研究,并对活性炭进行了改性处理、再生处理后脱硫性能的测试,研究的具体内容和结论如下:（1）通过单因素试验的方式,对活性炭种类、模拟烟气体系、烟气空速、炭层高度、烟温度、烟气相对湿度、活性炭粒径、进气SO2浓度和烟气O2浓度等变量进行活性炭烟气脱硫控制试验。试验结果表明:活性炭脱硫性能大小排序为AC1＞AC2＞AC3＞AC4＞AC5。烟气组分中O2和H2O的参与能发生对SO2的化学吸附,并增加SO2平衡吸附量和穿透时间。空速增大时,SO2吸附量和穿透时间减小,初始动态吸附容量和初始吸附/催化速率增大,空速在22600h-1以上时能基本消除外扩散的影响。SO2平衡吸附量、穿透时间、动态吸附容量和吸附/催化速率随着炭层高度、O2浓度的增大而增加,而随着床层温度、活性炭粒径的增大而减小,炭层过厚会增加气固接触时间和系统传质阻力;低浓度区SO2的平衡吸附量增加幅度要弱于高浓度区的增加幅度;SO2与O2存在协同吸附作用;物理吸附可能是SO2吸附/催化过程的速率控制步骤;粒径较大时,活性炭的内扩散阻力也较大。进气SO2浓度的增大时,SO2平衡吸附量、动态吸附容量和初始吸附/催化速率增加,穿透时间减小。适当的增加相对湿度有利于活性炭脱硫性能的提升,过高的水蒸气含量会形成液膜堵塞孔道,抑制SO2和O2的吸附。在本实验范围内,模拟烟气相对湿度在55RH%时的脱硫性能最佳。（2）对5种活性炭采用扫描电镜（SEM）,比表面积和孔径分布测定（BET）、X射线荧光元素分析（XRF）、热重测试（TGA）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、p H测定、Boehm滴定的基本表征实验,结果表明:5种活性炭均属于微孔型活性炭,元素含量占90%以上的元素构成均为C、H、O、N,灰分含量较少,表面具有丰富的官能团,p H测试呈碱性,活性炭具有阴离子交换吸附特征。通过量化关联的方法分析活性炭物化性质与SO2平衡吸附量、穿透时间的关系,活性炭在不同烟气体系下的SO2平衡吸附量、穿透时间与总比表面积、微孔比表面积、微孔孔容、碱性官能团含量呈正线性相关,相关性较好。（3）利用吸附动力学、吸附等温线以及吸附热力学的分析方法探究SO2在活性炭上的吸附/催化过程和机理。不同表观动力学模型对SO2动态吸附过程的描述效果从优到劣为:Bangham孔道扩散模型＞Elovich动力学模型＞MorrisⅡ颗粒内扩散模型＞Ho准二阶动力学模型。Langmuir和Freundlich吸附等温线模型的拟合效果均较好,Freundlich模型对SO2吸附平衡的预测效果要优于Langmuir模型。热力学参数反映活性炭吸附/催化SO2的过程是一个自发、放热和体系混乱度降低的过程,物理吸附对活性炭吸附/催化SO2过程的影响要大于化学吸附。（4）通过不同浓度KMn O4溶液浸渍改性和金属Fe、Zn、Mg、Cu的硝酸盐溶液浸渍负载改性的方法制备改性活性炭。KMn O4改性活性炭的脱硫率、SO2吸附量和穿透时间随着改性试剂KMn O4溶液浓度的增大而增加。金属负载改性的活性炭脱硫率、SO2吸附量和穿透时间由大到小排序为AC1-Fe＞AC1-Zn＞AC1-Mg＞AC1-Cu＞AC1。通过水洗再生方法研究水洗时间、水洗温度对活性炭再生率的影响,并考察再生-循环次数对常规活性炭与改性活性炭的再生率和质量损耗率的影响。AC1的再生率随着水洗时间和水洗温度的增加而提高,再生率的增幅随着水洗时间和水洗温度的增加而逐渐变缓。随着脱硫-再生循环次数的增加,AC1、AC1-0.04Mn和AC1-Fe的再生率逐渐降低,再生率下降幅度随着再生次数的增加而明显变缓,质量损耗率损耗率随着再生次数的增加逐渐增大。