活性焦联合脱硫脱硝专业技术
德国WKV公司活性焦吸附法脱硫脱硝技术简介
德国WKV公司活性焦吸附法脱硫脱硝技术简介活性焦对流脱硫技术简介活性焦法脱硫技术已经有近四十年研究应用历史，早期的技术研究及应用主要集中在德国、日本、美国等。
目前，国外已有规模为120×104m3/h的活性焦法脱硫装置及装机容量为300mw的同时脱硫脱硝装置，600mw活性焦干法烟气脱硫装置。
活性汪烟气脱硝原理活性焦内具有较多的大孔（＞50nm）、中孔（2.0~50nm），较少的微孔（＜2nm），孔隙已连贯的形态存在与活性焦内。
活性焦吸附污染物时有二种作用机理，一种为物理吸附，一种为化学吸附。
物理吸附作用依赖于活性焦多孔比表面积大的特性，将烟气中的污染物截流在活性焦内，利用微孔与分子半径大小相当的特征，将污染物分子限制在活性焦内。
化学吸附依靠的是活性焦表面的晶格有缺陷的c原子、含氧官能团和极性表面氧化物，利用它们所带的化学特征，有针对性的固定污染物在活性焦内表面上。
活性汪烟气脱硝工艺流程120~160℃的烟气通过增压风机加压进入脱硫岛烟气以一定气速进入吸附塔，烟气均匀的穿过活性焦吸附层，在吸附层内二氧化硫、汞、砷等重金属、hf、hcl和二噁瑛等大分子氧化物被脱除，脱除后的净烟气经净烟道汇集通过烟囱排放。
吸附so2达到饱和的活性焦从吸附塔底部排出，通过输送系统运至解析塔进行加热再生；再生的活性焦经筛分后会同补充的新鲜活性焦再送入吸附系统进行循环吸附使用。
经筛分破损活性焦从活性焦循环系统分离出来可以进入锅炉燃烧或再加工成其他产品。
再生回收的高浓度so2混合气体送入硫回收系统作为生产浓硫酸的原料。
活性汪烟气系统共同组成活性焦脱硫系统由烟气系统、吸附系统、解析系统、活性焦储存及输送系统、硫回收系统等组成。
溶解塔专利技术概述烟气均布装置（见下图）该烟气均布装置就是溶解塔对流溶解以求同时实现的核心技术，通过该技术可以并使烟气在溶解层内光滑流动，同时可以贯穿活性汪，同时实现饱和状态活性汪光滑简洁的被排泄，提升了活性汪的利用率，确保了烟气的烟气效率。
活性焦烟气联合脱硫脱硝技术
H2 SO4 3
(5)
H2 SO4 3 + n H2 O 3
H2 SO4 ·n H2 O 3
(6)
式中 , 3 代表吸附态 。前 3 个反应是物理吸
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130 MW (66 万 m3 /h) 2 台机组上安装了该工艺 。 1989 年 在 德 国 的 Hoechs t 燃 煤 电 厂 的 77 MW (321 3 万 m3 /h) 机组上也安装了该工艺 。
日本电力能源公司 ( EPDC) 的 350 MW 空气 流化床 燃烧 (AFBC) 锅 炉中 安 装 了 活 性 焦 脱 除 NOx 工艺 , 并于 1995 年开始运行。该工艺仅采用了 一个移动床吸附塔 , 处理的烟气量为 1161 3 万 m3 /h , 在 140 ℃的烟气操作温度下 , 活性焦循环速率为 14 600 kg /h 。通过稳定运行 2 200 h 以上的结果来 看 , 在 N H3 /NOx 摩尔比为 01 85 时 , NOx 脱除率可 达到 80 % 。由于从 A FBC 锅炉出来的 SO2 排放浓 度很低 , 所以在 SO2 被活性焦吸附的同时 , 在第 一吸附塔中 NOx 也能得到有效的脱除[5 ] 。
第1期
煤 化 工
煤质技术
2009 年 1 月
活性焦烟气联合脱硫脱硝技术
李 艳 芳
(煤炭科学研究总院 北京煤化工研究分院 , 北京 100013)
摘 要 : 概述了活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的工程应用及研究现状 , 介绍了该技术的工艺特点及
活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化技术
活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化技术作者：罗志强来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第05期摘要：为了解决城市垃圾焚烧污染问题，本文选取活性焦作为主要材料，通过设置活性炭循环传输通道，搭建烟气输送口，对活性炭采取再生处理，利用脱硫脱硝吸附装置及氨气蒸发装置，构建脱硫脱硝烟气净化吸附系统。
测试结果表明，本系统的应用使得单台锅炉烟气处理量增加了3万m3/h，并且HCL、SO2、NOX、粉尘排放量均有所改善。
各项材料指标在净化条件允许范围之内，此系统的设计有助于我国解决燃煤污染问题。
关键词：活性焦;垃圾焚烧;一体化大部分城市以焚烧作为垃圾处理主要方式，生成大量重金属、NOX颗粒物、SO2等污染物，对环境造成严重污染[1]。
当前采用常规焚烧污染物处理工艺均未达到焚烧污染控制标准，其中，NOX颗粒物、SO2含量较高，如何脱硫脱硝成为当前研究难点。
本文将根据活性焦性质，提出一体化脱硫脱硝净化处理方案，通过实践应用验证方案可靠性。
一、活性焦性质活性焦是1种以煤炭为原料制作的吸附材料，成本較低，化学性质稳定，具有较好的还原性和热稳定性，通常情况下，作为还原剂使用。
1、物理特性活性焦内部含有较多微孔，使得该材料具有较好的吸附性。
按照国际标准，按照孔径大小不同，可以将其划分为大孔、中孔、小孔3种孔径，用于不同催化需求的化学处理[2]。
其中，大孔孔径在50nm以上，中孔孔径范围2-50nm，小孔孔径为2nm。
2、化学特性该材料表面附着大量含氮官能团和含氧官能团，容易吸附酸性及碱性物质，与活性炭相比，此材料脱硫性能更强一些。
3、再生特性材料净化烟气时，表面吸附大量物质，采用水洗法或者加热法等，可生成硫酸、单质硫、液态二氧化硫等[3]。
通过分析活性焦特性可知，此材料适合净化焚烧烟气。
因此，本文将选取此材料作为焚烧烟气净化处理主要材料，对净化吸附系统进行设计研究。
二、活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化吸附系统1、系统组成本系统以活性焦为核心材料，设计烟气净化吸附系统。
活性焦脱硫脱硝工作原理
活性焦脱硫脱硝一体化技术需注意的六个问题所属频道: 大气治理关键词:活性焦干法技术脱硫脱硝工业烟气污染治理根据生态环境部发布的《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》，鼓励钢铁企业采用活性碳（焦）等多污染物协同处置技术。
活性焦干法脱硫脱硝一体化技术（以下简称“活性焦干法技术”）是一项成熟的工业烟气污染治理技术，在日本、韩国和中国都有大型化应用，具有耗水少、副产物综合利用、排烟透明度好等优点。
但活性焦干法技术目前并没有在我国大规模推广应用，很多用户对该技术依然比较陌生。
同时，我国钢铁企业球团烧结工况条件不稳定，尤其是前级除尘效果普遍不佳，同时技术力量普遍欠缺，在采用对工况条件稳定性和技术力量要求较高的活性焦干法技术过程中，势必会遇到各种问题。
本文作者对活性焦干法技术具体应用过程中存在的六类问题进行了梳理，并提出针对性解决方案，以期对钢铁企业用户在项目工艺选择和建设过程中有所帮助。
一、可靠性问题活性焦干法技术已经被国内外的案例实践证明是一项成熟、稳定、可靠、高效的工业烟气污染治理技术。
但是作为一项工程技术，其可靠性只针对在一定条件具备下而言，并非毫无条件的。
这意味着，其治理效果可靠性很大程度上取决于具体项目中活性焦干法装置设计处理容量的大小，对应的烟气量、流速、污染物浓度等等因素。
而如果实际烟气量、流速和污染物浓度超过了系统设计的参数，那么系统的可靠性就会大大折扣。
比如说，烟气及污染物在系统内所需要的停留时间，如果系统设计偏小，系统内烟气流速过快，则污染来不及被活性焦吸附和反应，最终导致污染物排放超标。
因此说，在中国这样一个以低价竞争和偷工减料为惯性的特殊国情环境下，遴选建设总包单位和审查设计方案的过程中需要非常注意系统选型问题。
此其一。
其二，影响活性焦干法技术效果可靠性的因素是污染物初始浓度，即进入到活性焦干法处理装置的主要三项污染物的浓度。
从目前已经投运的活性焦干法装置来看，尤其是日本矶子电厂、韩国浦项制铁以及中国太原钢铁等活性焦脱硫装置，入口SOx小于2000mg/Nm3，入口粉尘浓度偏差较大，日本和韩国要求最高，一般在10mg/Nm3以下。
脱硫脱销简介
活性焦脱硫脱硝工艺研究1.前言烟气中的SO2和NO是形成酸雨的主要原因，所以如何脱除烟气中的SO2和NO，同时将脱硫与脱硝过程集成在一套装置中进行以节省投资与操作费用，成了烟气净化领域的研究焦点。
国内外已开发出多种净化方法和工艺，大体上可概括为湿法和干法。
湿法中有代表性的Wet-FGD+SCR 组合技术，Combi NOX 技术和亚铁螯合剂络合吸收技术等；干法工艺主要包括高能辐射化学法和固相吸附法等。
各种处理方法的特点如下表：由上表可以说明，以活性焦作为吸附剂的干式固相吸附法优势明显。
总结起来，活性焦脱硫技术的优势在于以下几点：（1）减排：脱硫效率＞95%，同时具有良好除尘效果，无废水、废渣、废气等产生，不产生二次污染。
（2）节水：脱硫过程基本不耗水。
（3）资源回收：该技术在减排的同时可回收国内紧缺的硫资源，用于农药和化肥等生产，实现综合利用。
（4）脱硫过程烟气温度不降低，不需增加烟气再热系统，减轻设备腐蚀。
2.活性焦脱硫脱硝技术2.1活性焦脱硫脱硝技术简介活性焦是以煤炭为原料生产的一种新型炭材料，其比表面一般在150-400m2/g。
其生产过程与活性炭基本相同，由于在活性焦制备过程中形成了大量的脱硫活性点, 使SO2在活性焦表面的吸附，因此其脱硫性能并不低于活性炭。
同时由于活性焦比表面比较低, 强度远远高于活性炭, 使其用于电厂大型脱硫装置成为可能。
近年来，日本、德国、美国等国以及我国的煤炭科学研究总院相继开发出了综合强度高、比表面积较小的活性焦。
目前，已经开发的脱硫脱硝催化剂及其使用温度见下表：工业应用的活性焦烟气脱硫脱硝工艺主要有固定床水洗再生工艺和移动床加热再生工艺。
固定床水洗再生工艺具有耗水量大、酸浓度低、排烟易产生“白烟”现象等缺点，只适用于小规模、低浓度SO2烟气处理；移动床加热再生工艺有效避免了固定床的缺点，并具有设备简单、占地少、运行稳定可靠、床层阻力稳定、床层利用率高等优点，加热再生产生的富SO2气体可生产硫磺、工业硫酸和液体二氧化硫等产品，副产品转化途径广。
活性焦干法烟气集成净化技术
活性焦干法烟气集成净化技术（脱硫脱硝一体化CSCR技术）工艺原理活性焦干法烟气集成净化技术是利用活性焦炭同时脱硫脱氮的一体化处理技术。
它的处理过程在一个反应器内进行，能够一步达到脱硫脱氮的处理效果。
其中活性焦炭是这一处理过程的关键，它既作为优良的吸附剂，又是催化剂与催化剂载体。
脱硫是利用活性焦炭的吸附特性，除氮是利用活性焦炭作催化剂，通过氨、NO/NO2发生催化还原反应除去。
其中主要化学反应方程式如下：4NO+4NH3+O2===4N2+6H2O6NO2+8NH3===7N2+2H2O工艺介绍活性焦干法烟气集成净化技术的核心在于吸收塔和解吸塔的设计。
活性焦炭吸收塔分为两部分，烟气由下部往上部升，活性炭在重力作用下从上部往下部降，与烟气进行逆行流接触。
烟气从空气预热器中出来的温度在（102-160）℃之间，该温度区域是此工艺的最佳温度，能达到最高的脱除率。
烟气首先进入吸收塔下部，在这一段SO2被脱出，然后烟气进入上面部分，喷入氮气与NOX反应脱硝。
饱含SO2的焦炭从吸收塔底部排出来通过震动筛，不合大小的颗粒焦炭催化剂在进入解析塔之前被筛选出来。
经过筛选的活性焦炭再被送到解析塔顶部。
活性焦炭解析塔包括三个主要的区域：上层区域是加热区，中间部分是热解析区，下面是冷却区。
天然气燃烧器用来加热通过换热器间接加热活性焦炭。
在解析塔底部，空气从20℃被加热到250℃，接着天然气燃烧器将空气加热到550℃，这部分空气将在解析塔的上部用于预加热活性焦炭。
排除的富含SO2的气体将会用来生产硫酸或其它高纯度硫系列产品。
工艺流程锅炉烟气通过增压风机加压进入吸附塔，进入塔内的烟气在穿过活性焦层时烟气中的二氧化硫、氮氧化物、汞等重金属以及HF、HCL、二噁英等污染物被活性焦吸附，净化后的烟气经净烟道汇集通过烟囱排出。
吸附饱和的活性焦从吸附塔底部排出，通过输送系统运至解析塔加热解析；再生后的活性焦经筛分再被返回吸附塔内重复。
活性焦相关技术资料
活性焦烟气脱硫技术相关技术资料一、生产工艺生产工艺：活性焦的生产方法是按重量百分比将褐煤与焦煤混合并粉碎制得煤粉，加入煤焦油和水基乳化剂捏合制成煤膏，煤膏经液压挤条制成条状颗粒，在炭化炉中一次完成烘干、炭化，在具有氧化氛围的活化炉中，通入水蒸汽活化制成活化料，活化料经自然氧化形成具有丰富表面官能团结构的活性焦。
用褐煤作为制作活性焦的主原料，不仅价格相对便宜，所制作活性焦的性能除具有强度高，中孔发达和同时脱硫脱硝的特点外，还可在脱硫脱硝的同时应用于烟气除尘。
大约1.5T至2.1T生产一吨活性焦。
二、活性焦烟气脱硫技术成本国内目前已投入连续稳定运行的某工业活性焦干法脱硫装置年运行成本分析见表2。
以此计算,活性焦的消耗占烟气脱硫技术总成本的约65%,是影响活性焦脱硫技术经济性能的关键因素。
由试验研究和实际运行表明,活性焦的消耗主要包括两部分,其一为脱附再生反应时消耗的活性焦,其二为活性焦颗粒在移动床自上而下移动时因为磨损消耗的数量。
一般而言,磨损消耗的活性数量与其质量紧密相连,活性焦质量差则消耗高,使脱硫成本增加。
因此,降低烟气脱硫技术成本的主要途径是提高活性焦性能,尤其是提高其耐压强度和耐磨强度,同时又不降低其脱硫性能,从而降低活性焦的消耗和生产成本。
目前,可以采用的主要工艺方法包括配煤技术,通过配煤技术改善活性焦的原料性能,达到改善孔隙结构和吸附脱附性能的目的;另外,也可以通过工艺参数的改变或采取添加催化剂的方法,以达到提高脱硫用活性焦综合使用性能的目的,以降低活性焦在烟气脱硫过程中的使用成本,从而最终降低烟气脱硫技术成本。
三、活性焦干法烟气脱硫技术应用情况目前活性焦干法烟气脱硫技术在电厂应用中，主要是在一些小型机组上使用，如5万千瓦、10万千瓦，最大的30万千瓦机组。
目前国内尚无投产运行使用此技术的大型机组。
在建的主要是神华在锡林浩特市的胜利电厂，规模是2×660MW空冷超临界机组。
整个活性焦干法烟气脱硫系统招标价8亿元。
活性焦联合脱硫脱硝工艺试验研究
活性焦联合脱硫脱硝工艺试验研究熊银伍【摘要】为了开发活性焦联合脱硫脱硝工艺，选取一种商用活性焦在微型反应器上进行NH3对NO、SO2脱除影响及NO和SO2脱除交互影响试验，提出了活性焦联合脱硫脱硝工艺路线，并在实验室搭建的模拟装置上进行了工艺路线的模拟试验验证。
结果表明，活性焦脱硝是低温SCR反应，NH3的存在使SO2吸附量提高约18%，说明NH3与SO2发生化学反应，有利于SO2脱除，但生成的硫铵会降低工业装置的稳定性；当活性焦无吸附NH3时，NO对SO2脱除无影响，当活性焦吸附NH3时，通入NO前后，SO2出口体积分数由0.15%降至0.13%左右，说明NO对SO2脱除有促进作用；通入SO2气体后，NO出口体积分数由0.045%迅速增至0.065%，说明SO2与NO争抢NH3，不利于脱硝。
通过工艺路线模拟试验发现，当联合脱硫脱硝空速为400 h－1时，脱硫效率≥95%，脱硝效率≥70%，验证了活性焦联合脱硫脱硝工艺的可行性。
%In order to develop combined removal of SO2/NO process by activated coke,a commercial activated coke was chosen as research object,the influence of NH3 on desulfurization and denitrification as well as the interactive effects of NO and SO2 removal was investigated on micro reactor. The route of combined removal of SO2/NO process was obtained and the simulated experiment was conducted in the lab. The results showed that the denitrification was low-temperature SCR reaction. The participation of NH3 increased SO2 adsorption by 18%which indicated that the reaction of NH3 and SO2 was helpful to remove SO2 ,while the generated ammonium sulfate reduced the stability of industrial device. When the activated cokedidnˊt adsorb NH3 ,the presence of NO had no effects on SO2 removal. When the activated coke adsorbed NH3 ,the concentration of SO2 at outlet decreased from 0. 15% to 0. 13% after piping NO. The concentration of NO at outlet in-creased from 0. 045% to 0. 065% after piping SO2 . The results indicated that the NO benefited desulfurization,while the reaction of SO2 and NH3 hindered denitrification. The combined removal ofSO2/NO process was feasible by simulation experiment. The desulfurization ef-ficiency was equal or more than 95% and the denitration efficiency was equal or more than 70% when the space velocity was 400 h-1 .【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P14-19)【关键词】活性焦;脱硫;脱硝;烟气【作者】熊银伍【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院，北京 100013; 煤基节能环保炭材料北京市重点实验室，北京 100013; 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013【正文语种】中文【中图分类】X701;TD849我国60%以上的燃煤被火电站和燃煤工业锅炉消耗，同时我国也是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一。
活性焦联合脱硫脱硝技术
活性焦联合脱硫脱硝技术宋丹（中国人民大学环境学院，北京100872 ）摘要：本文介绍了活性焦联合脱硫脱硝技术的含义，重点分析了其脱除机理、工艺流程、优缺点、应用情况与发展前景，指出该技术可以有效地脱除烟气中的SO2和 NO X，工艺简单，活性焦可以再生，脱除过程基本不耗水，无须对烟气进行加热，还实现了对硫的资源化利用，是适合我国国情的烟气脱硫脱硝技术，但仍需进一步的开发和研究。
关键词：活性焦；脱硫；脱硝；烟气Activated Coke Combined Desulfurationand Denitration TecnologyAbstract: This article described the meaning of activated coke combined desulfuration and denitration tecnology ， and selectively analysed the reaction mechanism of the removal of SO2/NO X， the technological process， the advantages and disadvantages， the situation of application and the develpment of this tecnology.Pointed out that the activated coke combined desulfuration and denitration tecnology achieved effective removal of SO2/NO X with simple process，regenration of activated coke，no-water procudure and without any extra gas heating step.Besides， it accomplished the re-utilization of sulfur resources ，which is in line with China ’s national conditions and has broad applicationprospects.However，further research and develpment work is still needed. Keywords: activated coke；desulfuration；denitration；flue gas我国的能源结构以煤炭为主，是世界上最大的煤炭生产国和消费国。
活性参考资料焦同时脱硫脱硝技术(AC)
活性焦同时脱硫脱硝技术（AC）活性焦具有较大的比面积，从19世纪起就已广泛的用作空气清洁剂和废水处理剂。
人们很早就知道活性焦吸收SO2、氧和水产生硫酸。
到了20世纪70年代后期，已有数种工艺在日本、德国、美国得到工业应用。
其典型方法有：日立法、住友法、鲁奇法、BF法等。
目前已由电厂应用扩展到石油化工、硫酸及肥料工业领域。
在活性焦吸收脱硫系统中加入氨，即可同时脱除NO x。
图1 活性焦吸收法同时脱硫脱硝工艺系统示意图该工艺主要由吸附、解吸和硫回收三部分组成，见图1。
烟气进入含有活性焦的移动床吸收塔，通常从空气预热器中出来的烟气温度为120~160℃，该温度是此工艺的最佳温度，能达到最高的脱除效率。
吸收塔由两段组成，活性焦在垂直吸收塔内由重力从第二段的顶部下降至第一段的底部。
烟气水平通过吸收塔的第一段，在此SO2被脱除，烟气进入第二段后，在此通过喷入氨除去NO x。
其中脱硫的主要反应是：SO2 +1/2O2→SO3 (1)SO3+Ｈ2Ｏ→Ｈ2 SO4 (2)在吸收塔的第二段中，活性焦又充当了SCR工艺中的催化剂，在100~200℃时向烟气中加入氨就可脱除NOx。
脱硝的主要反应是：4NH3+6NO→5N2+6H2O (3)8NH3+6NO2→7N2+12H2O (4)2NH3+2NO+1/2O2→2N2+3H2O (5)同时有以下副反应：SO2+2NH3+H2O +1/2O2→(NH4)2SO4(6)在再生阶段，饱和态的吸附剂被送到再生器加热到400℃，解吸出浓缩后的SO2气体，每摩尔的再生活性焦可以解吸出2摩尔的SO2。
再生后的活性焦又通过循环送到反应器。
活性焦脱硫脱硝技术具有如下优点：①能够在同一温度区域，100~200℃，同时进行脱硫和脱硝。
②活性焦脱硫技术为干法脱硫技术，与湿法相比，不需要烟气再加热和排水设备，占地面积小，不腐蚀，运行管理容易。
③具有高的脱硫和脱硝效率，脱硫效率几乎达到100%，脱硝效率在80%以上。
活性焦同时脱硫脱硝工艺在我国火电厂烟气治理中的应用前景分析
活性焦同时脱硫脱硝工艺在我国火电厂烟气治理中的应用前景分析摘要:将烟气脱硫脱硝过程合并在同一套工艺流程中进行，将是今后火电厂烟气污染物治理技术的发展趋势。
本文对国内目前火电厂大气污染物排放标准的现状、各种研发中的烟气脱硫脱硝一体化技术的特点、活性焦同时脱硫脱硝技术的机理和发展状况进行论述，对各种技术优缺点进行分析，阐述活性焦同时脱硫脱硝技术在我国火电厂烟气治理中的应用前景。
关键词:火电厂活性焦脱硫脱硝一体化0 前言目前国内火力发电厂广泛采用的烟气脱硫脱硝方式是传统的烟气脱硫技术(FGD)和选择性催化还原技术(SCR)各自独立工作，分别脱除烟气中的SO2和NOx的脱硫脱硝技术。
不但占地面积大，设备阻力大，而且投资、运行费用高。
目前国际上已经把开发技术简单，运行成本低，具有更好的运行性能的多污染物协同治理技术（包括除尘、脱硫、脱硝、脱汞等）作为燃煤烟气治理技术发展的方向之一，将脱硫脱硝技术合并在同一套工艺流程中进行，不仅能实现同时脱硫脱硝的目的，还可节省操作费用、节约占地、降低投资成本并减少废物产生，这也将是今后烟气污染物治理技术的发展趋势。
1 我国火电厂烟气脱硫脱硝一体化的选型原则国标《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）对新建火电厂大气污染物排放限值SO2和NOx为100mg/Nm3，根据《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》的要求，为实现超低排放的标准，SO2和NOx排放浓度需要分别达到35mg/Nm3和50mg/Nm3。
因此，根据我国目前的国情，具有发展潜力、适用于大容量机组、能适应将来更加严格的环境控制标准的烟气脱硫脱硝一体化技术至少应能满足以下要求：1）脱硫、脱硝效率能够达到目前湿法脱硫和SCR脱硝工艺能达到的水平，即脱硫效率能达到95%以上，脱硝效率至少能达到80%以上，具有达到更高脱除效率的发展潜力；2）具备一定的脱除汞等其它污染物的能力；3）不能产生或尽量少产生难以处理又不具备综合利用价值的副产物；4）系统工艺、设备制造、运行维护相对简单，符合中国国情；5）设备投资、运行维护费用在可接受的水平以内。
活性焦联合脱硫脱硝技术及其在我国的适用性分析
分 为 ２大类 ，即同时脱硫 脱 硝 （ｉｕｔ ｅｕ Ｏ／ Ｓｍ ｌｎｏｓ ： ａ Ｓ
大学（ 北京） 化学与环境 工程学院 ２０ ０ ８级在读硕士研究 生，研 究
方 向 洁 净 煤 技术 。
（ ．中国矿业 大学 （ １ 北京 ）化 学与环境 工程学 院 ，北 京 １０ ８ ； ０ ０ ３ ２ ．煤炭科 学研究 总院 北 京煤化 工研究 分院 ，北 京 １０ １ ） ０ ０ ３ 摘 要 ：介 绍 了国 内外脱硫 脱硝 工艺技 术的发 展情 况 ；重点分 析 了活 性 焦联合 脱 硫脱 硝技
关键词 ：烟 气 ；活 性焦 ；脱硫 ；脱 硝 ；适用 性
中图分类 号 ：Ｘ ０ ． ７ １３
文 献标 识码 ：Ａ
文章 编号 ：１０ —３ ７ ２ １ ） ３０ ３ － ０ ５８ ９ （０ ０ ０ －０ ４ ４ ０ 中使 用 最 多 的 是 石 灰 石／ 灰一石 膏 湿 法 工 艺 。 石
和 ２． Ｊ Ｏ ２ ６ Ｍｔｌ 。Ｓ ，和 Ｎ 是 大 气 的 主 要 污 染 Ｊ Ｏ 物 ，它 们 产 生 酸 雨 、形 成 光 化 学 烟 雾 、破 坏 臭
这是 目前脱 硫效 率 最 高 的 烟 气脱 硫 （ Ｇ 技术 ， Ｆ Ｄ） 在钙 硫摩尔 比值 为 １１～２５时 ，脱 硫 效 率 可达 ． ． ９ ％ ～ 。我 国对 此工艺 主要 是在 引进 国外技 术 的 ８ 基础上 进行 消化吸 收 ，但 在一些 关键 设备 的制造
煤
炭
加
工
与
综
合
利
用
Ｎｏ ３， ２ ０ ． ０１
活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化技术相关思考与论述
一、活性焦的性质活性焦是这些年新研究出的一种新型吸附材料，煤炭是活性焦的制作原料。
活性焦的性质表现上分为三个方面，在表面构成物理特征中呈现出孔隙结构的特点；在化学特征中则是由表面种基团种类作为吸附中心发生作用。
这两种性质就决定了活性焦比活性炭的化学性更加稳定，并且具有较为明显的还原性，负载性能也更突出。
由此，在应用时，可以发挥其高分散催化的效果，并将其作为还原剂应用。
活性焦和活性炭相比较来说，具有比较低的成本。
鉴于以上，活性焦比活性炭具有更多的优势。
当中加热法以及水洗法是比较常用的两种再生措施，在对这两种方法应用的过程当中会将不同的副产物产生，其具体情况如表1所示。
表1 活性焦的性质1.活性焦的表面物理性质表面积及孔结构是活性焦两个主要的物理特性。
在活性焦的结构方面，因为结构不是有规律排列的微晶炭，在活性焦当中有一些地方会存在空隙，所以就会有很多的微孔存在，内比表面积就会比较大，可以让活性焦的吸附功能加强。
而且，在这种材料当中，孔结构的表面和数量越多，其物理分析的扩散效果就会更突出。
现阶段，对活性焦表面物理特性的分类，是从孔结构大小进行区分，包括微孔、中孔、大孔三种孔径，其半径的不同，在对催化方面产生吸附作用的过程当中，也会有一定的差别存在。
2.活性焦的表面化学性质分析活性焦的表面化学性质，离不开对其表面物质的分析。
一般而言，活性焦的表面是由氮、氧等成分的官能团组成，其作为活性焦吸附作用的活性中心，不同性质的材料也将影响其应用效果。
通常利用弱极性的活性焦材料，可以提升其吸附的催化效果，避免活性焦对无机物或有机物的选择性吸附。
一般情况下，在活性焦材料表面产生碱性官能团时，更容易吸附酸性物质；而当其产生酸性官能团，则对碱性物质则的吸附效果更好。
3.活性焦的再生性质根据活性焦的表面化学性质，其在利用自身物理特性进行吸附时，会在表面形成一种吸附物质层，从而覆盖活性焦的表面，并抑制活性焦的活性和吸附性，从而降低活性焦所具有的脱除效果，减少其吸附性能的发挥。
烟气脱硫脱硝技术现状及分析
65一、烟气脱硫脱销技术应用现状1.活性焦一体化脱硫脱硝技术这种技术在使用的时候，需要设置两级塔结构，一、二两级分别为脱硫和脱硝塔，前者主要是利用活性焦较高的比表面积和其内部的丰富的空隙结构，在有效吸附SO 2的同时，将绝大部分的颗粒物进行去除，这些经过脱硫塔处理的烟气便可进入到脱硝塔中，并在活性焦的催化作用下，使用NH 3将NOx还原成无害的氮气。
该项技术在实际的使用环节中，可以将烟气的流动方向作为基础划分为错流和逆流两种形式。
前者则是烟气在水平进入到一级塔之后，通过横穿移动的活性焦床层完成烟气的脱硫除尘操作，随后这些气体在二级塔的入口和稀释的氨气混合之后，进入到二级塔内进行催化还原脱硝处理，活性焦在吸附SO 2气体达到饱和状态的时候则需要通过加热解析，用于回收浓度较高的SO 2气体制备硫酸。
后者则是在烟气进入到模块移动床吸附塔内之后，位于其内的活性焦依赖重力从脱硝塔顶端降到脱硫塔的底端，烟气以一种自下而上的状态先通过脱硫塔，同样实现脱硫除尘处理，此后进入到脱硝塔内的处理与前者完全一致。
这一技术的实际脱硫和脱硝效率可以分别达到98%和85%。
这种技术虽然实现了副产物的大幅度回收利用目标，并且也做到了同时处理其他污染物，但是成本投入较为巨大，并且能耗较高也很容易带来自燃问题，其制酸废水的处理也是一个巨大痛点。
2.半干法脱硫和中低温SCR脱硝技术组合选择性的催化还原脱硝技术，是指在催化剂的作用下，还原剂可以在280~400℃的范围内，有选择性的将NO、NO 2还原成N 2、H 2O，这一技术简称就是SCR。
而作为SCR技术核心的催化剂，则成为了烟气脱硝技术中的关键。
一般情况下，使用的催化剂体系是钒钛基催化剂，其活性温度的窗口相对较高，使其在脱硝技术中得到了较为广泛的应用，并取得了十分良好的效果。
这种烟气脱硫脱硝处理工艺主要是使用半干法脱硫和中温SCR的组合，半干法脱硫和湿法脱硫相比，温度下降方面相对较小，但是需要在脱硝塔之前，设置相应的烟气换热装置和燃用高炉煤气的烟气升温装置，从而保障烟气的温度，可以达到中温催化剂的活性窗口阈值，除此之外，还需要将烟气的回转气使换热器添加在SCR的反应器之后，从而确保脱硝后的烟气余热可以进一步用于脱硝前的烧结烟气的加热，做到有效的回收和利用烟气余热。
活性焦联合脱硫脱硝技术在烟气治理中的应用
活性焦联合脱硫脱硝技术在烟气治理中的应用发布时间：2023-07-05T01:42:15.601Z 来源：《科技潮》2023年9期作者：翁淑容[导读] 活性焦脱硫脱硝技术是一种新型烟气治理方法。
上海克硫环保科技股份有限公司南京分公司摘要：烟气污染是全球面临的一项重大环境问题，尤其在工业化程度较高的地区更为严重。
烟气中主要包含二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、颗粒物以及各种有害的重金属颗粒等，这些污染物不仅对环境产生负面影响，还对人类健康构成威胁。
二氧化硫和氮氧化物等在大气中会生成酸雨，影响土壤和水质，对生物多样性和生态系统功能产生破坏性影响。
颗粒物和重金属等则能进入人体肺部，引发各种呼吸系统疾病，甚至导致生命危险。
因此，有效地治理烟气污染，减少有害物质的排放，已经成为当前环保事业的重要任务，同时也是全球工业发展面临的重大挑战。
关键词：活性焦；脱硫脱硝；烟气治理活性焦脱硫脱硝技术是一种新型烟气治理方法。
活性焦是一种具有极高吸附能力的物质，其独特的微孔结构使其能够有效吸附烟气中的有害物质。
在脱硫脱硝过程中，活性焦的表面产生一系列复杂的化学反应，如硫的吸附和氮的吸附，有效地去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物等有害物质。
此技术具有工艺简单，脱除效率高、协同脱除多种污染物、副产物可资源化利用、节水等优点。
因此，活性焦脱硫脱硝技术被视为一种有效、绿色友好的烟气治理方式。
1.活性焦脱硫脱硝技术详述1.1活性焦制备及其特性活性焦是一种独特的碳素材料，具有良好的吸附性能和催化活性。
其制备过程主要包括原料预处理、炭化和活化三个步骤。
原料预处理主要是将生物质或煤等碳源经过破碎、干燥等预处理操作，以提高其碳化和活化效果。
炭化过程是将预处理后的原料在一定的温度条件下进行加热，使其脱去非碳元素，生成富含碳元素的半焦或焦炭。
活化过程则是将炭化后的产品在800-900℃的高温下，与活化剂（如蒸汽、二氧化碳等）接触，进行氧化反应，从而在焦炭中生成大量的微孔和中孔，形成独特的孔道结构。
题目：活性焦脱硫脱硝脱汞一体化技术
[发电厂环境概论] [活性焦脱硫脱硝脱汞一体化技术]系别：[自动化系]姓名：[刘锦涛]学号：[1390423319]班级：[热自1333班]活性焦脱硫脱硝脱汞一体化技术摘要：概述了国内外脱硫、脱硝、脱汞及其联合处理技术的研究进展和应用状况,并对各种技术所具有的优势和存在的不足进行了评述。
详细介绍了活性焦干法脱硫脱硝脱汞技术的机理和工艺特点,分析了采用活性焦进行干法脱硫脱硝脱汞一体化技术的技术优势和发展趋势。
通过采用活性焦干法脱硫、脱硝、脱汞一体化技术处理模拟烟气和在工业上的应用成果,表明了活性焦联合脱除SO、NO和Hg一体化技术的可行性。
关键词：活性焦；脱硫；脱硝；联合脱硫、脱硝、脱汞A sum mary of combined desulfurization，denitration and de-mercury technologyusing activated cokeI I Lan—ting，W U Tao，LIANG Da—ming，DONG W ei—guo，XU Zhen—gang(BeijingResearch Institute of Coal Chemistry，China Coal Research Institute，Beijing 100013，China)Abstract：The development and application of the desulfurization，denitration，de-mercury and C—de—S ／NO ／Hg technologies are reviewed in this paper，and the advantages and disadvantages of various technologies are discussed，respectively．Then the C—de—SO2／NO ／Hg technology based on activated coke were analyzed in emphasis on the mechanism ，technical characteristic and developmental trend，which was used in laboratory and industry successfully．It is concluded that the C-de—SO2／NO ／Hg technology based on activated coke is feasible and should be applied more widely．Key words：activated coke；desulfurization；denitration；C—de.802／NO／Hg 能源和环境是困扰当今世界可持续发展的两大严峻问题。
活性焦脱硫脱硝工作原理
活性焦脱硫脱硝一体化技术需注意的六个问题所属频道: 大气治理关键词:活性焦干法技术脱硫脱硝工业烟气污染治理根据生态环境部发布的《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》，鼓励钢铁企业采用活性碳（焦）等多污染物协同处置技术。
活性焦干法脱硫脱硝一体化技术（以下简称“活性焦干法技术”）是一项成熟的工业烟气污染治理技术，在日本、韩国和中国都有大型化应用，具有耗水少、副产物综合利用、排烟透明度好等优点。
但活性焦干法技术目前并没有在我国大规模推广应用，很多用户对该技术依然比较陌生。
同时，我国钢铁企业球团烧结工况条件不稳定，尤其是前级除尘效果普遍不佳，同时技术力量普遍欠缺，在采用对工况条件稳定性和技术力量要求较高的活性焦干法技术过程中，势必会遇到各种问题。
本文作者对活性焦干法技术具体应用过程中存在的六类问题进行了梳理，并提出针对性解决方案，以期对钢铁企业用户在项目工艺选择和建设过程中有所帮助。
一、可靠性问题活性焦干法技术已经被国内外的案例实践证明是一项成熟、稳定、可靠、高效的工业烟气污染治理技术。
但是作为一项工程技术，其可靠性只针对在一定条件具备下而言，并非毫无条件的。
这意味着，其治理效果可靠性很大程度上取决于具体项目中活性焦干法装置设计处理容量的大小，对应的烟气量、流速、污染物浓度等等因素。
而如果实际烟气量、流速和污染物浓度超过了系统设计的参数，那么系统的可靠性就会大大折扣。
比如说，烟气及污染物在系统内所需要的停留时间，如果系统设计偏小，系统内烟气流速过快，则污染来不及被活性焦吸附和反应，最终导致污染物排放超标。
因此说，在中国这样一个以低价竞争和偷工减料为惯性的特殊国情环境下，遴选建设总包单位和审查设计方案的过程中需要非常注意系统选型问题。
此其一。
其二，影响活性焦干法技术效果可靠性的因素是污染物初始浓度，即进入到活性焦干法处理装置的主要三项污染物的浓度。
从目前已经投运的活性焦干法装置来看，尤其是日本矶子电厂、韩国浦项制铁以及中国太原钢铁等活性焦脱硫装置，入口SOx小于2000mg/Nm3，入口粉尘浓度偏差较大，日本和韩国要求最高，一般在10mg/Nm3以下。
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活性焦联合脱硫脱硝技术宋丹（中国人民大学环境学院，北京 100872）摘要：本文介绍了活性焦联合脱硫脱硝技术的含义，重点分析了其脱除机理、工艺流程、优缺点、应用情况与发展前景，指出该技术可以有效地脱除烟气中的SO2和NO X，工艺简单，活性焦可以再生，脱除过程基本不耗水，无须对烟气进行加热，还实现了对硫的资源化利用，是适合我国国情的烟气脱硫脱硝技术，但仍需进一步的开发和研究。
关键词：活性焦；脱硫；脱硝；烟气Activated Coke Combined Desulfurationand Denitration TecnologyAbstract: This article described the meaning of activated coke combined desulfuration and denitration tecnology，and selectively analysed the reaction mechanism of the removal of SO2/NO X，the technological process，the advantages and disadvantages，the situation of application and the develpment of this tecnology.Pointed out that the activated coke combined desulfuration and denitration tecnology achieved effective removal of SO2/NO X with simple process，regenration of activated coke，no-water procudure and without any extra gas heating step.Besides，it accomplished the re-utilization of sulfur resources，which is in line with China’s national conditions and has broad application prospects.However，further research and develpment work is still needed.Keywords: activated coke；desulfuration；denitration；flue gas我国的能源结构以煤炭为主，是世界上最大的煤炭生产国和消费国。
大量的燃煤造成了以煤烟型为主的空气污染，燃煤烟气中的SO2和NO X 是大气污染物的主要来源，也是形成酸雨和光化学烟雾的主要物质，给生态环境带来严重危害。
目前最有效且最常用的脱硫脱硝方法为燃烧后的烟气脱硫脱硝。
烟气脱硫技术中应用较多的是石灰石—石膏法与湿式氨法，脱硝技术则应用选择性催化还原（SCR）工艺较广泛。
这些脱硫、脱硝单独处理的技术存在不少问题：如石灰石—石膏法工艺生成的大量硫酸盐难以处理，SCR法以NH3为还原剂则存在运输储存困难，工艺复杂，产生二次污染等问题。
因此，在经济性、资源利用效率等方面具有明显优势的脱硫脱硝一体化技术成为近年来研究的热点。
活性焦联合脱硫脱硝法除了能脱除SO2和NOx，还能同时脱除烟气中的烟尘粒子、汞、二噁英、呋喃、重金属、挥发性有机物及其它微量元素，同时还具有工艺简单，成本低与可资源化利用等优点[1]。
因此，发展活性焦烟气联合脱硫脱硝技术，有利于控制我国燃煤SO2和NOx 排放以及经济的可持续发展。
1、活性焦联合脱硫脱硝技术概述活性焦联合脱硫脱硝技术是一种利用活性焦的吸附催化功能，同时脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物、烟尘，并回收硫资源的干法烟气处理技术[1]。
美国政府调查报告认为，该技术是最先进的烟气脱硫脱硝技术[2]。
1.1活性焦活性焦是以褐煤为主要原料研制出的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质，具有十分丰富的微孔结构，能吸附大分子、长链有机物。
是SO2的优良吸附剂，也是NH3还原NOx的优良催化剂。
作为催化剂的物质大都较一般物质具有更高程度的微孔结构，活性焦就是其中微孔结构最为发达的催化剂[1]。
活性焦中微孔对活性焦吸附量起着支配作用，中孔和大孔一般为吸附分析的进入通道，在通道内的扩散过程的快慢也会影响吸附率的大小。
活性焦的生产工艺与活性炭类似，生产设备基本相同，来源广泛，方便大规模生产，且价格低廉，生产成本不到活性炭的50％，适于大规模工业应用[3]。
一般火电厂烟气脱硫工艺使用的活性焦，形状是直径2.5~9mm、长度2.5~10mm的圆柱状。
与活性炭相比，烟气脱硫用活性焦需要有很强的吸附能力，而且机械强度高、燃点高、透气性好、具有较好的抗氧化性能，并可多次解吸循环使用，主要性能如下表[4]：表1.烟气脱硫用活性焦主要技术指标2.2联合脱硫脱硝技术烟气脱硫脱硝一体化技术是指将脱硫、脱硝技术合并在同一个设备中进行。
按脱除机理不同，这些技术可分为 2 大类：联合脱硫脱硝技术(Combined SO 2/NOx Removal)和同时脱硫脱硝技术(Simultaneous SO 2/NOx Removal)。
这里所提及的联合、同时脱硫脱硝技术都是在同一个反应设备中完成的，而二者的差异在于，能否只用一种反应剂，并在不添加氨的条件下直接达到脱除的目的[5]。
联合脱硫脱硝技术实质上还是分两个工艺流程分别脱除SO 2和NOx ，采用NH 3作为还原剂，而同时脱硫脱硝技术才是真正意义上的一体化脱除技术。
2、活性焦联合脱硫脱硝原理目前各国学者对活性焦脱除SO 2和NOx 的机理研究较多，所得出的结论不尽一致，但基本能够达成共识的是：活性焦对SO 2和NOx 的吸附有物理吸附和化学吸附两种方式。
当烟气中无水蒸气和氧气存在时，主要发生物理吸附；当有足够量的氧气和水蒸气时，发生物理吸附的同时也发生化学吸附和表面反应[6]。
2.1 脱硫反应原理活性焦脱硫是基于SO 2在活性焦表面的吸附和催化氧化。
当烟气中没有氧和水蒸气存在时，活性焦吸附SO 2仅为物理吸附，吸附量较小：而当烟气中有氧和水蒸气存在时，在物理吸附之外还发生化学吸附，吸附的SO 2在活性焦的催化氧化下与烟气中的O 2反应生成SO 3，之后再和水蒸气反应生成硫酸，使其吸附量大为增加。
在O 2和水蒸气存在时，SO 2发生催化氧化及下列反应：2SO 2+O 2 → 2SO 3 （1）SO 3+H 2O → H 2SO 4 （2）H 2SO 4＋H 2O → H 2SO 4·H 2O （3）总反应：2SO 2+O 2+4H 2O → 2H 2SO 4·H 2O （4）如果将活性焦的碳元素考虑到反应中去的话，SO 2的脱除机理可以用以下反应式表示[7]：氧的化学吸附（Oxygen chemisorption ） C+21O 2 → C-O or C(O) 瞬时结构（Fleeting complex ） C-O → C(O)SO 2的吸附（SO 2 adsorption ） C(O)+SO 2 → C-SO 3H 2SO 4的形成（H 2SO 4 formation ） C-SO 3+H 2O → C-H 2SO 4 活性焦的再生（Regenration ） C-H 2SO 4 → C+H 2SO 4总反应（Overall reaction ） C+SO 2+21O 2+H 2O → C+H 2SO 4 可以看出，在进行脱硫反应的时候，活性焦表面的碳元素会先与体系中存在的氧气形成碳—氧表面氧化物，该氧化物的结构是瞬时可变的，之后碳氧结构会参与一系列的催化氧化反应。
在再生阶段，生成的碳—硫酸结构会分解，碳元素重新暴露出来，可以再次进行吸附作用。
2.2脱硝反应原理在活性焦吸附脱硫系统中加入氨，可使NO X 与NH 3发生催化还原反应[8]：4NO ＋4NH 3＋O 2 → 4N 2＋6H 2O （5）6NO 2＋8NH 3 → 7N 2＋12H 2O （6）值得注意的是，在有O 2和H 2O 的条件下，加入的氨也有助于提高活性焦的脱硫活性，同时也可以降低活性焦的消耗：H 2SO 4 ＋NH 3 → NH 4HSO 4 （7）H 2SO 4 ＋2NH 3 → (NH 4)2SO 4 （8）如上反应式所示，加入的氨会与吸附二氧化硫后生成的H 2SO 4反应生产硫酸铵和硫酸氢铵，可以在活性焦吸附饱和时在一定程度上提高脱硫效果。
2.3活性焦再生反应原理活性焦再生有水洗和加热2种方法，水洗活性焦再生需要大量的水，而且产生酸水形成二次污染，故很少使用。
活性焦再生通常是将吸附饱和的活性焦加热到350℃以上，发生如下化学反应，释放出SO 2[1]：2H 2SO 4＋C → 2SO 2＋CO 2＋2H 2O （9）3NH 4HSO 4 → 3SO 2＋N 2＋NH 3＋6H 2O （10）(NH 4)2SO 4 → SO 3＋2NH 3＋H 2O （11）3SO 3＋2NH 3 → 3SO 2＋N 2＋3H 2O （12）SO 3＋C → SO 2＋C ··O （13）其中C ··O 则表示上文中所提到的活性焦表面氧化物。
从上式可以看出，当二氧化硫以硫酸形态被吸附和再生时，要消耗活性焦的碳元素来还原硫元素，而若是以硫酸氨或硫酸氢氨形态被吸附，在高温时可直接受热分解，可在一定程度上减少活性焦的消耗。
2.4工艺的影响因素在该工艺过程中，SO2的脱除反应优先于NOx的脱除反应[9]。
在含有高浓度的SO2烟气中，进行的是SO2脱除反应；在SO2浓度较低的烟气中，NOx脱除反应占主导地位。
因此，吸收塔入口SO2浓度与脱硝效率存在一定的联系。
实验结果表明，在NOx进口浓度一定的情况下，随着SO2浓度的增高，NOx 的脱除率会逐渐降低，影响工艺整体的脱除效果。
此时，就需要使用二级吸收塔，对烟气进行再吸附，这样SO2的浓度就不会过高而影响NOx的脱除率[10]。
温度对SO2与NOx的脱除率也有影响，随着温度的升高，脱硫效率降低，脱硝效率增大[10]。
究其原因，随着温度的提高，接近活性焦的再生温度时，氨与二氧化硫生成的硫酸铵和硫酸氢铵会受热分解，产生二氧化硫和三氧化硫，降低脱硫效率。
而对于氮氧化物而言，温度的提高会促进氨对NO的催还还原作用，所以NOx的脱除率会增加。
3、工艺流程与设备活性焦联合脱硫脱硝技术工业流程主要包括三部分：吸附、解吸再生和副产品回收，具体流程图如图3所示。