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脫硫脫硝活性炭在煙氣脫硫中的應用

發布時間:2016/12/27 8:58:27
脫硫脫硝活性炭在煙氣脫硫中的應用廣泛。不僅能同步凈化處理SO2和NOX,而且可脫汞、脫砷、脫二惡英和降低粉塵污染。
一國內脫硫脫硝活性炭的發展歷程

脫硫脫硝活性炭(也稱活性焦)是煤質顆?;钚蕴康囊环N,是鋼鐵廠燒結尾氣、火電廠尾氣、大型鍋爐尾氣和多種冶煉尾氣處理的專用產品,不僅能同步凈化處理SO2和NOX,,而且可脫汞、脫砷、脫二惡英和降低粉塵污染。

該產品誕生于上世紀90年代初,從原料選擇、工藝配方、樣品試制、小試、中試、綜合評價及大生產檢驗,歷時三年終于獲得成功,它凝聚了_學者辛勤的汗水和智慧,用戶的認可得到了應有的回報。

目前工業適用的脫硫脫硝活性炭直徑分別為Ø5mm、Ø7mm或Ø9mm的柱狀體,其生產工藝路線與普通柱狀活性炭基本相同。與常規活性炭比較不同處在于,脫硫脫硝活性炭是一種綜合強度(耐擠壓、耐磨損、耐沖擊)比一般活性炭高出很多、比表面積比普通活性炭小,但中孔比例發達的吸附材料,同時與普通活性炭相比,活性焦具有_的循環脫硫、脫硝適應性能。

進入21世紀以后,脫硫脫硝活性炭得到了較好的發展,我國總產量從5000噸/年到10000噸/年用了7年時間,而從10000噸/年到20000噸/年僅用了3年時間,從20000噸/年到40000噸/年又用了4年時間。根據我國鋼鐵工業和電力行業的發展規劃,“十三五”期間國內用于高溫煙道氣干法處理的活性焦的使用量將有一個井噴式的迅猛增長,“十二五”末SO2和NOX的去除率_達到75%以上,由此可大致推斷“十三五”期間國內用量將突破30萬噸。

煤質顆?;钚蕴科焚|方面,從單純的普通脫硫性能到同時脫硫脫硝性能,從一般脫硫脫硝要求到高脫硫性能、逐漸發展到催化脫硫脫硝、單純高脫硝性能,預計未來將推出高耐磨性、多芯多孔的,同時具備前者使用要求的_多功能的煤質顆粒脫硫脫硝活性炭。

煤質顆?;钚蕴浚ń梗┢贩N方面,除目前的直徑分別為Ø5mm、Ø7mm或Ø9mm的柱狀產品外,將出現Ø6mm或Ø8mm的圓柱狀品種。此外,膠囊型、圓形、中空體等等隨需要和發展可不斷問世。

二鋼鐵煙氣脫硫技術簡介

目前,鋼鐵煙氣脫硫的技術種類較多,按脫硫過程是否使用工藝水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為:濕法、干法兩大類脫硫工藝。

濕法煙氣脫硫發展較早,技術比較成熟,生產運行安全可靠,在當前許多企業中占主導地位。但其缺點是生成物較難處理,設備腐蝕性嚴重,占地面積大,投資和運行費用高,系統復雜設備龐大,耗水量大。這方面常用的方法有海水脫硫法、石灰石—石膏法、液相催化法等。

干法煙氣脫硫技術相對于濕法脫硫系統而言其脫硫效率高,設備簡單,占地面積小,操作方便,能耗較低,無污水處理系統。而缺點是設備一次性投資大,設備操作技術要求高。脫硫方法有活性炭吸附法、荷電干式吸收劑噴射法、電子束輻射法等。

綜合我國現階段的國策,干法脫硫技術無疑是未來的主導方向,而活性炭(焦)吸附脫硫技術,由于其占地面積小,在脫除二氧化硫的同時又可同時脫硝、脫汞、脫除二惡英及降低粉塵污染等五位一體的功能,將會受到很多大型鋼鐵廠、電廠的青睞。

三活性炭干法脫硫技術的優勢

活性焦煙氣脫硫脫硝技術的實質是采用原煤加工而成的高技術含量產品來治理燃煤造成的污染,活性焦煙氣脫硫技術工藝過程和原理比較復雜,但脫硫過程幾乎不消耗水,考慮到運行成本因素,首先活性焦_要多次循環使用,其次副產品易容加工處理,同時不存在廢水、廢渣等二次污染問題。

活性焦脫硫脫硝技術在日本、韓國、澳大利亞的鋼鐵廠已使用多年,是成熟的、可信賴的技術,得到了其國民的普遍認可。據說在日本國內,每25臺燒結機中_有9臺燒結煙氣脫硫的方法是采用干法活性焦處理技術。燒結煙氣脫硫脫硝在日本、韓國和澳大利亞等得到了比較廣泛的應用。2000年以后,鋼鐵廠的燒結煙氣多采用活性焦干法脫硫技術。

干法脫硫脫硝技術的優勢在于脫除煙氣中SO2的同時,還可利用活性焦的吸附特性脫除煙氣中的NOX、二惡英和汞等污染物,具有一套裝置脫除多種污染物的功能,是一項多功能一體化的_的煙氣凈化技術,理應成為未來燒結煙氣脫硫脫硝的發展方向。雖然目前投資和運行費用相對偏高,但通過精益管理和不斷開發自主知識產權技術、提高國產化率或多臺一機(多臺燒結機共享一套脫硫裝置)等途徑,可大幅降低投資和運行費用,大宗原材料價格下行更是推廣應用的契機。

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1.煤質顆?;钚越贡旧砭哂蟹莀性、疏水性及較高的化學穩定性和熱穩定性,可以對其進行活化和改性,再加上它的催化作用、負載性能和還原性能以及_的孔隙結構和表面化學特性,這些都決定了活性焦在聯合脫硫脫硝方面具有非常好的先決條件。

2.可以實現聯合脫除SO2、NOx、脫汞、脫二惡英和粉塵的一體化。SO2脫除率可達到98%以上,二級NOx脫除率可_過80%,同時吸收塔出口煙氣粉塵含量小于20mg/m3。

3.能除去濕法難以去除的SO3,且SO3的脫除率很高。

4.可除去尾氣中的碳氫化合物,如二惡英,重金屬如砷、汞及其它有毒有害物質,是一種綜合性深度處理技術,可謂一舉多得。

5.副產品可資源化進行利用,并產生_的經濟效益。對鋼鐵公司是循環經濟,對貧硫_和農業大國而言,在治理污染的同時充分回收利用硫資源(濃硫酸、硫酸、硫磺)或生產化肥—硫胺等等均有重要和深遠的歷史意義和現實意義。
 

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