脱硫脱硝一体化活性炭(基)吸附的有害物质如何处理
活性炭吸附材料处置方案
活性炭吸附材料处置方案
背景简介
活性炭是一种常用的吸附材料,其广泛应用于水、空气、土壤等领域的污染治
理中,是环保治理的重要工具之一。
随着生产和使用的增加,大量的活性炭吸附材料面临着处理和处置的问题,具有很高的环境风险和生态危害,需要制定合理的处置方案。
处置方法
焚烧
焚烧是一种常用的活性炭吸附材料处置方法,其通过高温燃烧的方式,将活性
炭吸附材料还原成二氧化碳和水蒸气等无害物质,彻底消除了环境风险和生态危害。
但是,因为焚烧会产生二氧化硫、氮氧化物等有害物质,需要引入先进的污染治理设备,造成高成本。
填埋
填埋是一种将活性炭吸附材料埋入地下,让其逐渐分解和自然降解的处置方法。
不过,填埋会带来更多的环境风险和生态危害,如可能对地下水污染而造成的影响等,需要选择合适的地点进行填埋并加强环境监测。
化学处理
化学处理是一种将活性炭吸附材料通过化学反应转化为无害物质的处置方法。
目前常用的化学处理方法有氧化法、还原法、酸碱法等,在处理中需要控制化学药品的用量和浓度,确保处置效果且不增加环境风险。
微生物处理
微生物处理是一种将活性炭吸附材料通过微生物降解为无害物质的处置方法。
该方法不仅能有效处理高浓度有机物,且处理过程中不产生二次污染,但是微生物处理有一定的时间成本,需要很长的处理时间才能完成降解。
结论
活性炭吸附材料处置是环境治理工作的重要环节之一,需要根据实际情况选择
合适的处置方法。
在任何情况下,都需要强化环境风险和生态危害的评估,并控制处置过程中产生的二次污染风险,确保处置效果和环境安全。
活性炭应急处置方案
活性炭应急处置方案活性炭是一种具有高度吸附性的吸附剂,其特点是表面积大、孔径发达,因此能够有效地吸附有机物、气体和油脂等有害物质。
在工业生产、环境保护、医疗卫生等领域都有广泛的应用。
在应急处置方面,活性炭也是一种非常有效的吸附剂,能够快速处理各种有害物质的泄漏事故。
下面我们来介绍一些关于活性炭应急处置方案的注意事项和具体实施方法。
注意事项1.制定应急处置计划在发生有害物质泄漏事故时,应迅速制定有针对性的应急处置计划。
制定应急处置计划应该由专业人员进行,人员必须详细了解事故现场的情况,并根据有害物质的种类、量、性质等因素,制定出详细的处置方案。
活性炭作为吸附剂,在应急处理计划中应具有重要的地位和作用。
2.正确选择活性炭不同的有害物质种类有不同的处理方法和吸附剂选择,而不同品种的活性炭的吸附特性也不尽相同。
在选择活性炭时应该根据受害物质的种类、量、密度、粘度、浓度、处理的空间和温度等多个因素选择合理的活性炭类型。
3.尽早处理在发现有害物质泄漏后,应立即开始采取应急处理措施,尽早处理。
应采用合适的方式将活性炭投入到受害液体中,使其尽快吸收。
这样能有效减少受害物质的扩散和污染。
4.保护安全在处置过程中应注意安全,防止活性炭的粉尘散发导致火灾等次生事故。
处理完成后,应制定详细的清理措施,在避免二次污染的同时保护工作人员的安全。
实施方法1.洒撒法这是一种较为简单的处理方法。
将合适数量的活性炭撒到泄漏现场,然后用木棒或者其他工具迅速搅拌,让活性炭充分吸附泄漏的有害物质。
待活性炭吸满后,将其牢固地封存或清除处理。
2.包塞法包塞法适用于在管道内部、槽内、罐内的泄漏情况。
将特制的袋子运送到泄漏现场,将活性炭填充进去,然后塞入管道、槽或罐内,充分吸附有害物质。
待吸附完成后,将袋子取出进行处置。
3.过滤法过滤法适用于有害物质的浓度较低的情况。
将活性炭贮存在过滤器中,当受害流体通过过滤器时,利用活性炭对有害物质进行有效吸附。
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。
活性炭吸附材料处置方案
活性炭吸附材料处置方案在工业生产和日常生活中,许多有机物质的排放对环境带来极大的危害。
活性炭作为一种高效的吸附材料,被广泛应用于有机污染物治理。
然而,在活性炭吸附过程中,由于吸附剂中的有机污染物的积累,粉尘污染和饱和现象等问题,使得处理活性炭吸附材料成为一项具有挑战性的任务。
为了更有效地处理活性炭吸附材料,下面提出了几种处置方案:1. 热解法处理热解法是将活性炭吸附材料置于炉内并加热至高温,使吸附剂中的有机污染物裂解分解并转化为低分子化合物、CO和CO2等气态物质。
该方法操作简单,处理效果明显,但缺点是需要消耗较大量的能量,而且难以处理大规模的活性炭吸附材料。
此外,热解过程中会产生大量的二氧化碳等有害气体,需要建立相应的垃圾处理设施,以减少对环境的影响。
2. 活性炭再生技术活性炭再生技术是一种比较成熟的处理方法,在这种方法中,将吸附剂放入还原气氛的炉子里进行加热,使有机物质被还原。
然后,在氧化气氛下进行升温,将有机物质氧化并去除。
这种方法不仅可以有效地再生活性炭吸附剂,而且可以提高材料的利用率。
但是,活性炭再生技术需要设备成本高,因此不适用于小规模的处理。
3. 微生物法处理微生物法是利用微生物对活性炭吸附材料中的有机污染物进行生物降解。
这种方法可以在较低的温度下运转,比热解法和再生技术更为环保,同时能够大规模处理活性炭吸附剂。
同时,该方法不会对环境产生二氧化碳等有害气体的排放。
但是,由于微生物的生长和繁殖需要耗费时间,因此需要一定的处理周期。
4. 化学法处理化学法是将活性炭吸附剂用强化学氧化剂(如高浓度的NaClO)进行处理,使有机污染物氧化分解为无毒的化学物质。
该方法具有高效、快速的特点,但需要使用高浓度的氧化剂,所以对环境有一定的影响。
此外,该方法也会导致活性炭吸附材料中的孔隙结构受到破坏,使用寿命降低。
综上所述,不同的活性炭吸附材料处理方案各有优劣,并且适用于不同的应用场景。
在实际应用中,可以根据实际情况和需求选择合适的处理方法,以达到理想的效果。
活性炭脱硫脱硝系统颗粒物排放的影响因素
活性炭脱硫脱硝系统颗粒物排放的影响因素摘要:当前活性炭脱硫脱硝系统可同步脱除烧结烟气中SO2、NOX、颗粒物、重金属等多种污染物,在烧结烟气治理过程中得到了广泛应用。
关键词:活性炭脱硫脱硝系统;颗粒物;排放;影响因素引言随着生态环境保护要求日趋严格,火电机组烟气污染物排放的要求也随之提高。
氮氧化物(NOx)作为火电机组主要排放的大气污染物之一,其排放浓度不得超过50mg/Nm3。
为满足NOx排放量的规定,火电机组主要采用SCR烟气脱硝技术控制NOx的排放量,但SCR脱硝系统具有大时延、大滞后、时变和非线性等特点,采用传统的PID控制调节品质较差,难以实现对出口NOx的精准控制。
因此,研究SCR脱硝系统优化控制具有重要意义。
1活性炭脱除颗粒物影响因素经烧结机头电除尘器过滤后的烧结烟气中颗粒物粒度细、疏水性强、矿物间包裹严重,粒径一般在2μm以下。
吸附塔内移动的活性焦层相当于一个高效颗粒层过滤器,这些微小颗粒通过惯性碰撞、拦截、扩散沉降等方式沉积在活性炭孔洞、凹陷区域及表面。
通常,直径>1μm的粒子可通过冲撞进行捕捉,而1μm以下的粒子则通过遮挡和扩散方式进行捕捉。
活性炭空隙结构一般分为3种:大于50nm的大孔、2nm~50nm的中孔、小于2nm的微孔,不同的空隙结构在吸附过程中发挥的作用有所不同。
吸附后的活性炭可以看到,其表面吸附着一层白色的颗粒物,可知烟气中有相当一部分颗粒物沉积在了活性炭表面。
从吸附质的性质而言,对于同一种物质,吸附量随着吸附质浓度的增加先呈线性增大,然后逐渐变缓,达到一定吸附量后稳定不变。
活性炭吸附颗粒物饱和是指烟气达标排放时,活性炭吸附烟气中颗粒物的最大值。
颗粒物吸附饱和值与烟气在吸附塔内通过的流速呈负相关性,即活性炭对颗粒物吸附(脱除)的饱和值相对于不同的烟气流速而言,烟气流速越高,吸附饱和值越小。
2脱硫脱硝控制措施2.1SCR 烟气脱硝控制SCR 烟气脱硝技术是世界上应用较为普遍的一种烟气脱硝技术。
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨活性炭联合脱硫脱硝技术是一种新型的烟气处理技术,它采用活性炭吸附脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物,有效地减少了烟气中有害气体的排放,保护了环境。
本文将探讨活性炭联合脱硫脱硝技术的原理、应用及其优势。
一、技术原理活性炭联合脱硫脱硝技术利用活性炭的吸附特性,将烟气中的有害气体吸附到活性炭表面上,从而达到脱硫脱硝的目的。
具体而言,该技术分为三个步骤:吸附脱硫、吸附脱硝和再生吸附剂。
1. 吸附脱硫烟气中的二氧化硫经过烟气净化设备的处理后,进入活性炭吸附器内。
在吸附器内,烟气与活性炭接触时,活性炭表面的微孔会对二氧化硫进行吸附作用,将其从烟气中去除。
此过程中,活性炭的表面积越大,其脱硫效果就越好。
烟气中的氮氧化物主要包括氮氧化物和一氧化氮等有害物质。
这些物质通常是通过液态还原剂在还原反应器内还原为氨,再通过吸附剂进行吸附,形成固体颗粒物质,从而达到去除氮氧化物的目的。
通常活性炭的吸附剂是一种具有高表面积、孔径适中、催化活性好、吸附能力强的物质。
3. 再生吸附剂吸附后的活性炭会逐渐失去吸附能力,需要进行再生处理。
一般情况下,对活性炭在吸附过程中脱除的二氧化硫和氮氧化物,再度进行煅烧和氧化处理,使其脱离吸附剂表面,从而使吸附剂恢复正常的吸附性能。
同时,煅烧后的二氧化硫和氮氧化物会形成氧化物排放,需要采用其他烟气净化设备进行处理。
二、技术应用活性炭联合脱硫脱硝技术已经在国内外得到了广泛的应用,尤其是在火力发电厂、钢铁厂等大型企业中的烟气治理中。
通过该技术,可以有效地去除燃煤烟气中的二氧化硫和氮氧化物等有害气体,使环保达到国家标准,并且对环境污染减少,净化作用良好。
与此同时,由于原料和制造成本的不断降低,活性炭的市场需求也越来越大。
在烟气治理中广泛应用活性炭的同时,如何降低其制造成本,提高其利用效率也是分析的方向。
三、技术优势相对于其他烟气净化技术,活性炭联合脱硫脱硝技术具有许多优势。
其中最突出的几点包括:1. 高效性:活性炭联合脱硫脱硝技术能够有效地去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物等有害气体,同时净化率高。
活性炭联合脱硫脱硝工艺
3.3 硫回收
释放出来的SO 2通过一定的工艺可转换为元素硫或硫酸。
4 活性炭联合脱硫脱硝工艺探讨
4.1 优点
(1)脱除效果好。
可联合脱除多种硫氧化合物、反应的优先顺序与相对浓度有关,当烟气中SO 2浓度较高时,脱除反应为主,相反当SO 2浓度较低时,NO x 优先被脱除。
(1)第一段脱除SO 2。
活性炭丰富的孔洞可以吸收水分子,烟气首先进入吸收塔第一段,此时SO 2浓度较高,活性炭的表面发生的主要反应为SO 2发生氧化反应形成硫酸,即优先脱除硫元素,反应式如下:2SO 2+O 2+2H 2O →2H 2SO 4 (2)第二段脱除NO 。
由于第一段中反应,进入第二段时烟图1 活性炭联合脱硫脱硝工艺系统设计
图2 活性炭联合脱除SO 2/NO x 效率关系图。
活性炭吸附法的废气预处理、工艺流程、处理要求及成本分析
当前我国VOCs 排放涉及的行业广,且各行业排放的 VOCs 种类繁多、成分复杂,常见的有 烃类、醇类、醚类、酯类等。
加油站、装修、餐饮、干洗、喷涂、化工等生产或使用有机溶 剂的行业都会产生 VOCs 排放。
此外,VOCs 治理技术体系复杂,涉及十多种技术及组合技术,一般一个环保治理企业只能 掌握一种或几种技术。
活性炭是应用最广泛的吸附剂,其生产和使用可以追溯到 19世纪。
活性炭之所以被广泛使用主要是因其具有大量的微孔和中孔,且表面积巨大。
典型活性炭的孔径分布及其与其他吸附 剂的比较如下图所示。
图源《吸附剂原理与应用》, 据了解,活性炭吸附技术是 VOCs 治理的主流技术之一,技术成熟、简单易行、治理成本低、 适应范围广,在所有的治理技术中占有非常大的市场份额,在涂装、包装印刷、石油化工、 化学品制造、医药化工和异味治理等领域都得到了广泛的应用。
挥发性其他石化行业[美]Ralph T.Yang著但由于业内人员对活性炭的基本性能、活性炭吸附技术的适用范围和使用条件等缺乏规律性认识,在活性炭选型、工艺设计和净化装备设计中存在较大随意性,造成净化设备效率低,存在安全隐患,活性炭再生更换困难等问题。
市场上很多环保公司对活性炭吸附技术过于低估(简单误认为活性炭吸附技术无非就是简单的吸附—脱附)。
行业的种种不规范及工艺混乱,导致目前不少地方环保主管部门陷入了“闻炭色变”的误区满足当前国内VOCs 污染实际治理工程的实际需要,正确引导行业规范活性炭在挥发性有机物(VOCs)净化中的应用,显得至关重要。
吸附法主要适用于低浓度气态污染物的吸附分离与净化,对于高浓度的有机气体,一般情况下首先需要经过冷凝等工艺进行“降浓”处理,然后再进行吸附净化。
对于“油气”等高浓度VOCs 气体的净化,也可以采用吸附法(降压解吸再生),但对活性炭有一些特殊的要求。
图:活性炭吸附装置01废气的预处理(一)污染物浓度要求除溶剂和油气储运销装置的有机废气吸附回收外,进入吸附装置的有机废气中有机物的浓度应低于其爆炸极限下限的25%。
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨活性炭联合脱硫脱硝技术是一种利用活性炭对废气中的硫氧化物和氮氧化物进行吸附还原处理的技术。
本文将对活性炭联合脱硫脱硝技术进行探讨。
活性炭联合脱硫脱硝技术通过将活性炭作为吸附剂,吸附废气中的硫氧化物和氮氧化物,再经过还原反应,将其转化为无害的氮气和二氧化硫。
该技术具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点,因此受到了广泛的关注和应用。
活性炭联合脱硫脱硝技术主要包括吸附和还原两个阶段。
在吸附阶段,活性炭用于吸附废气中的硫氧化物和氮氧化物。
活性炭具有大比表面积和孔径分布,可以有效地吸附废气中的有害气体。
在还原阶段,通过加热或加入还原剂,将活性炭吸附的气体进行还原反应,将其转化为无害气体。
活性炭联合脱硫脱硝技术的具体操作参数有吸附剂种类、床层高度、空气速度、反应温度等。
吸附剂的选择对于技术的效果具有重要影响。
一般来说,活性炭具有较好的吸附性能,可以选择合适的活性炭作为吸附剂。
床层高度和空气速度影响吸附物质在床层中的停留时间,需要根据实际情况进行调整。
反应温度会影响吸附剂的吸附和还原性能,需要控制在适宜的范围内。
活性炭联合脱硫脱硝技术的应用领域主要包括石油化工、电力、冶金等工业领域。
石油化工行业废气中的硫氧化物和氮氧化物含量较高,采用活性炭联合脱硫脱硝技术可以有效地减少废气对环境的污染。
电力行业燃煤发电过程中会产生大量的硫氧化物,采用该技术可以降低二氧化硫的排放量。
冶金行业烧结烟气中也含有大量的氮氧化物,采用活性炭联合脱硫脱硝技术可以降低废气对大气的污染。
活性炭联合脱硫脱硝技术是一种有效处理废气中硫氧化物和氮氧化物的技术。
该技术具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点,适用于石油化工、电力、冶金等工业领域。
在实际应用中,需要合理选择吸附剂、调整操作参数,以达到最佳的处理效果。
活性炭脱硫脱硝在焦炉烟气处理中的应用
山西冶金SHANXI METALLURGY Total 188No.6,2020DOI:10.16525/14-1167/tf.2020.06.48总第188期2020年第6期活性炭脱硫脱硝在焦炉烟气处理中的应用朱二涛(邯郸钢铁集团设计院有限公司,河北邯郸056000)摘要:随着环保形势越来越严峻,国家和山东省推出了新的排放标准。
焦炉烟气中污染物排放控制越来越受到重视。
采用活性炭脱硫脱硝工艺对山东金能科技有限公司5号、6号焦炉烟气进行处理,并针对脱硫脱硝系统运行以来出现的问题提出改进建议。
关键词:焦炉烟气活性炭脱硫脱硝中图分类号:X784文献标识码:A文章编号:1672-1152(2020)06-0125-02收稿日期:2020-09-06作者简介:朱二涛(1991—),男,工程师,硕士研究生,主要从事烧结及炼铁工艺设计。
山东金能科技股份有限公司三期焦炉(5号、6号焦炉)为两座60孔7m 炭化室焦炉,生产能力150万t/年。
现在焦炉生产以焦炉煤气为燃料,焦炉烟气的主要污染物为颗粒物、ρ(SO 2)和ρ(NO x )。
目前5号、6号焦炉烟气中颗粒物、ρ(SO 2)和ρ(NO x )排放分别为13.1~17.6mg/m 3、26.5~40.7mg/m 3、333~436mg/m 3。
根据国家新的排放标准要求,焦炉烟气中颗粒物、ρ(SO 2)和ρ(NO x )排放浓度不能满足颗粒物小于10mg/m 3,ρ(SO 2)<30mg/m 3,ρ(NO x )<100mg/m 3的要求。
1工艺流程及原理该项目焦炉原烟气经过余热锅炉后首先经过空-空冷却器将烟气温度冷却至130~140℃后进入吸附系统,吸附系统采用活性炭法脱硫脱硝一体化工艺[1],实现一套装置中完成吸附和催化还原反应过程[2]。
吸附剂和催化剂选用特殊性能的活性炭,烟气自下而上,活性炭自上而下,两者逆流接触,活性炭连续地从吸附塔底部排出,输送到解析塔进行解析。
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。
浅谈烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保措施
浅谈烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保措施为了能够减少煤炭在燃烧时所产生的氮化物以及硫化物,尽可能的减少对生态自然环境产生污染,所以就需要借助有效的措施手段展开脱硫脱硝处理,在确保节能环保目标得以实现的与此同时,让能源应用更具合理性,提升能源应用率。
鉴于此,本文主要分析烟气脱硫技术及脱硫脱硝除尘与环保策略。
标签:烟气脱硫技术;脱硫脱硝除尘;环保在火力发电的过程中,往往需要燃烧大量的煤,但是在煤燃烧时会产生许多的碳化物以及硫化物,由此便极易对大气产生严重的污染,由于大气内若是含有过多的氮氧化物以及二氧化硫,所以极易导致酸雨出现,对臭氧产生影响,由此不但会对我们的日常生活与工作的环境产生不利的影响,甚至还会对我们的身体健康产生威胁,所以,对火电厂烟气脱硝脱硫与节能环保进行深入的分析与研究就变得愈发重要,由此才可以在减少大气污染的同时,提升能源应用率。
1、烟气脱硫技术常见的烟气脱硫技术有几十种,常见的有湿法脱硫技术、干法脱硫技术、海水烟气脱硫和电子束烟气脱硫,湿法脱硫技术是较为成熟,使用最为广泛的一种脱硫技术,具有使用效率高、操作简单等特点。
下面对每种脱硫技术做简单介绍:1.1、湿法烟气脱硫湿法脱硫技术的脱硫效果较好,但是存在设备投人和运行维护费用较高的不足,適用于脱除硫含量较高的烟气。
石灰石一石膏湿法脱硫工艺以石灰石作为脱硫剂。
将石灰石粉体与水混合,制成脱硫剂浆液,喷人脱硫塔中。
在脱硫塔中,脱硫剂浆液与烟气充分接触混合。
烟气中的SO2与浆液中的Ca2+应生成CaS03,实现脱硫。
1.2、干法烟气脱硫干法烟气脱硫技术是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂等来脱除烟气中的含硫组分。
干法脱硫不产生废酸、废水,对设备的腐蚀较小,脱硫后的烟气温度较高,热损失少;但是存在脱硫效率低、反应速度慢等不足。
目前,有2种具有代表性的干法脱硫技术,分别为金属氧化物干法脱硫技术和炉膛喷钙脱硫技术。
1.3、组合式脱硫工艺中海油天津化工研究设计院有限公司开发了脱硫效果较好的组合式脱硫工艺。
脱硫脱硝一体化活性炭(基)吸附的有害物质如何处理
脱硫脱硝一体化活性炭(基)吸附的有害物质如何处理齐学忠关键词:在河北的钢铁重地邯郸,唐山都在推烟气吸附技术的同时,只是想从一个旁观者的身份来询问一个很普通的问题。
所谓的吸附二噁英,吸附汞,吸附铅、吸附氟化物等被吸附后最后到底如何处理了呢?正文:现在很多企业都在推广活性炭吸附技术,尤其是针对钢铁行业,该技术从所有厂家的简介中都说该技术可以吸附二噁英,吸附氮氧化物,吸附汞,吸附二噁英,几乎所有的烧结烟气中有害物质都可以吸附。
该技术又叫活性炭、活性焦、炭基催化剂等等名字,从中科院1997年开始研究,随后2004年开始中试,2007年工业试验,2012年开始工业化使用,由于投资大,占地大,运行成本高,所以现在采用该技术大多数都是国有钢铁企业。
在上海克硫、中冶长天,中冶华天,一重,邯钢都在开始在唐山和邯郸进行不同方案的设计制作和投入。
这对中国冶金环保行业是一个非常好的趋势。
但是在相关的技术投入之前,是否成熟,是否真如所说的能消除各项有害物质?首先我们对烧结烟气成分进行一下了解,随后对活性炭吸附技术的再生有害物质的处理进行探讨。
烧结烟气的主要成分:我们从一份监测报告中可以看出里面的主要成分为:(以上数据来自某省环境监测中心的监测报告)从上面的监测方法和结果我们可以看到烟气中的主要成分,同时也对烧结的有害物质可以给出一个大概的评判,那么就是二噁英、汞、铅、氟化物等都是对人体或大气的有害物质,这么多有害物质都被活性炭吸附了,那么去哪里了呢?接下来我们了解下活性炭(基)的再生过程,是一个对吸附满各种杂物的活性炭进行加热,随后收集热气进行一系列反应最后生成硫酸的过程。
在这个过程中,有几样东西并不能完全被处理掉,这个也就是接下来我们需要谈的过程。
解析系统:吸附塔吸收了SO2、NOX、二噁英、重金属及粉尘等的饱和活性炭经过风筛筛分以后,将大颗粒活性炭通过链斗机输送到解析塔顶部的缓冲仓,在经过活性炭密封阀及管道输送至解析塔装填料段。
科技成果——新型烟气脱硫脱硝脱汞一体化及脱汞吸附剂安全处置技术
科技成果——新型烟气脱硫脱硝脱汞一体化及脱汞吸附剂安全处置技术所属行业能源、化工、环保等适用范围石油化工、火力发电、冶金、水泥及燃煤等行业的脱硫脱硝脱汞及燃煤、电池、石油天然气、化工等涉汞行业行业现状我国是世界产煤大国,煤炭产量占世界煤产量的37%,同时也是燃煤消耗大国,能源结构中燃煤比例高达75%,燃煤产生的污染物(如SOx和NOx)早已经引起人们的广泛关注,其中SOx排放总量3000多万t,NOx排放总量为2000多万t,而汞的危害与控制技术研究则相对忽视。
我国煤中汞的平均含量为0.22mg/kg,高于世界平均含量,自1978年至2008年,我国燃煤工业累计向大气排放汞已达8000余t,汞排放量的年平均增长速度为5%以上。
成果简介1、技术原理(1)活性焦法脱硫利用活性焦的吸附特性和催化特性,在活性焦吸附塔中,使气体中SO2与烟气中的水蒸气和氧反应生成硫酸,并吸附在活性焦的表面,实现气体中硫化物的脱除;其脱硫的反应为:SO2+1/2O2→SO3SO+H2O→H2SO4(2)选择性催化还原法脱硝以氨(NH3)作为还原剂,以活性焦为催化剂,在一定条件下将NOx转化为N2和H2O,实现NOx的脱除;其脱硝的反应为:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(3)专用吸附剂脱汞脱汞原理是利用气体中汞与金属硫化物(如硫化铜)反应,生成稳定的硫化汞停留在脱汞剂中,从而将天然气中的汞脱除,其脱汞的反应为:2Cus+Hg→Cu2S+HgS(4)脱汞吸附剂的安全处置脱汞剂的成分一般为金属硫化物或氧化物,脱汞原理是利用天然气中汞与某些金属硫化物或金属氧化物反应,生成汞的化合物停留在脱汞剂中,从而达到汞脱除的目的(2Hg+S2→2HgS)。
本技术主要应用高温加热的方法,将吸附剂中的硫化汞还原成金属汞(2HgS→2Hg+S2)。
在温度达到380℃后硫化汞开始分解出汞,再使用氮气气浮法将汞进行收集、冷凝、压缩后的金属汞可作为原材料直接使用。
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨【摘要】本文探讨了活性炭联合脱硫脱硝技术在减少大气污染和提高能源利用效率方面的重要性。
首先介绍了活性炭在脱硫脱硝中的应用,以及其吸附硫氧化物和氮氧化物的机理。
接着详细分析了活性炭脱硫脱硝技术的工艺流程,探讨了其优势和不足之处。
随后讨论了活性炭联合其他技术的应用,展示了其在环境保护和能源利用方面的潜力。
展望了活性炭联合脱硫脱硝技术的发展前景,强调了对环境保护和能源利用的重要意义,并提出了未来研究方向。
本文为读者提供了全面了解活性炭联合脱硫脱硝技术的基础知识,对于推动清洁能源技术的发展具有重要意义。
【关键词】活性炭、脱硫、脱硝、联合技术、吸附机理、工艺流程、优势、不足、环境保护、能源利用、发展前景、研究方向1. 引言1.1 活性炭联合脱硫脱硝技术探讨活性炭联合脱硫脱硝技术是一种在大气污染治理领域广泛应用的技术,通过活性炭吸附硫氧化物和氮氧化物,降低排放浓度,达到减少大气污染物的目的。
随着环境保护要求的不断提高,活性炭联合脱硫脱硝技术正在成为一种最有效的减排手段之一。
本文将从活性炭在脱硫脱硝中的应用、机理、工艺流程、优势和不足以及与其他技术的结合等方面进行探讨,旨在为活性炭联合脱硫脱硝技术的完善和推广提供参考。
也将展望该技术的发展前景,强调其对环境保护和能源利用的重要意义,并提出未来研究的方向和建议。
活性炭联合脱硫脱硝技术有望成为大气污染治理的重要手段,为建设清洁美丽的生态环境做出贡献。
2. 正文2.1 活性炭在脱硫脱硝中的应用活性炭在脱硫脱硝中的应用主要体现在其出色的吸附性能和催化作用上。
活性炭能够有效吸附燃烧过程中产生的硫氧化物和氮氧化物,降低废气中有害气体的浓度,达到净化空气的效果。
活性炭还可以与硫氧化物和氮氧化物发生化学反应,将它们转化为无害的物质,从而达到脱硫脱硝的目的。
活性炭在脱硫脱硝中的应用有利于改善大气环境质量,减少污染物对人体健康的影响,促进工业生产的清洁化和高效化。
活性炭一体化脱硫脱硝技术在焦炉烟气净化中的应用胡来勇
活性炭一体化脱硫脱硝技术在焦炉烟气净化中的应用胡来勇发布时间:2021-10-09T01:48:16.462Z 来源:《中国科技人才》2021年第19期作者:胡来勇[导读] 八钢焦化分厂共有4座6m顶装焦炉,有3座焦炉烟气外排烟囱,配套建设3套活性炭一体化脱硫脱硝装置。
作为国内第一家应用活性炭一体化脱硫脱硝工艺的焦化厂,本文详细介绍了该工艺在脱除焦炉烟气中SO2和NOX的工作原理,以及该工艺在焦化厂应用效果、运行过程中存在的问题和改进建议,为该工艺在焦化厂的推广应用提供一些参考意见。
宝钢集团新疆八一钢铁有限公司新疆乌鲁木齐 830022摘要:八钢焦化分厂共有4座6m顶装焦炉,有3座焦炉烟气外排烟囱,配套建设3套活性炭一体化脱硫脱硝装置。
作为国内第一家应用活性炭一体化脱硫脱硝工艺的焦化厂,本文详细介绍了该工艺在脱除焦炉烟气中SO2和NOX的工作原理,以及该工艺在焦化厂应用效果、运行过程中存在的问题和改进建议,为该工艺在焦化厂的推广应用提供一些参考意见。
关键词:活性炭焦炉烟气脱硫脱硝达标排放1 前言八钢焦化分厂共有4座6m顶装焦炉,设计年产焦炭220万吨。
炼焦过程中产生的焦炉烟气通过烟囱外排大气,为减少建设投资4座焦炉设置有3座烟囱,烟囱具体配置为A1焦炉、A2焦炉各独自使用一座烟囱,B1、B2炉合用一座烟囱。
外排烟气量为:A1焦炉、A2焦炉分别为150000Nm3/h,B1、B2焦炉300000Nm3/h,为保证焦炉烟气外排指标达到国家排放标准,在三座烟囱前对应设置三套活性炭一体化脱硫脱硝装置,对焦炉烟气进行处理后外排。
2 活性炭一体化脱硫脱硝工艺活性炭一体化脱硫脱硝工艺在脱除焦炉烟气中SO2和NOX过程中,主要包含以下系统:烟气系统、余热回收系统、物料循环系统、活性炭脱硫脱硝系统、活性炭再生系统、解析气处理系统、氨气供应系统、硫铵制备系统及除尘风筛系统。
工艺流程为来自焦炉烟道的温度180-280℃的焦炉烟气,在增压风机产生的负压作用下,首先进入余热锅炉进行降温。
关于活性炭联合脱硫脱硝工艺探讨
一、活性炭联合脱硫脱硝工艺1.活性炭概述活性炭由木质、煤质等含碳原料制备而成,制备工艺环节包括热接、活化等等,其具有孔隙结构发达、表面积较大、表面化学基团丰富的特点,具有很强的吸附能力。
通常,活性炭呈现为粉末状或颗粒状,我国在20世纪50年代初期才开始生产活性炭,到了60年代末期,活性炭应用的范围逐渐变得比较广泛,普遍在污染水源除臭、除味等领域应用。
目前,活性炭已经在化工、医药、环境等多个方面应用,可以净化空气、处理水污染等等。
尤其在污水处理方面,其可以处理含油污水、染料废水、含汞废水等等。
活性炭对其他物质进行吸附和催化,使其在空气中积聚,保持和碳以及基团的反应能力,不论是物理性能还是化学性能都比较稳定,可以作为脱硫脱硝剂使用。
2.活性炭脱硫脱硝工艺活性炭具有吸附和催化的特点,能够将烟气中的二氧化硫、氧气和水蒸气吸附在活性炭的表面,经过一系列化学反应会生成硫酸,并在活性炭微孔中吸附,进而实现脱硫的目的。
具体的化学公式为:2SO2+O2+2H2O→2H2SO4。
活性炭脱硫就是利用催化性能进行催化还原反应,将氨气作为还原剂,进而生成氮氧化合物和氮气。
具体的化学公式为:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O;2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O。
将吸附二氧化硫饱和的活性炭进行加热,加热温度为400-500℃,在活性炭中蓄积的硫酸、硫酸盐分就会逐渐分解,然后不再吸附,进而产生二氧化硫、氮气、二氧化碳、水蒸气,物理形态呈现为浓度较高的二氧化硫气体。
再生反应可以将活性炭的活性恢复过来,并且强化活性炭的催化、吸附等能力。
在反应的过程中,会有很多副产物生成,为了提升反应质量,要对这些副产物进行合理的转化和利用。
活性炭再生会生成浓度较高的二氧化硫气体,体积浓度在20-30%左右,比当前硫酸生产中产生的二氧化硫浓度还高,通常可以利用该浓度的二氧化硫生产稀硫酸、硫磺、亚硫酸铵等化学药品。
采用活性炭对烟气进行脱硫脱硝处理,首先在烟道总翻板阀前利用引风机抽取焦炉烟气,使其进入余热锅炉之中,烟气的温度会随之下降,逐渐从180℃降低到140℃,温度降低之后引入到活性炭脱硫脱硝塔中,经过脱硫脱硝塔的处理,再利用引风机将烟气从塔顶引出,通过烟囱排放。
活性炭脱硫脱硝系统颗粒物排放的影响因素
活性炭脱硫脱硝系统颗粒物排放的影响因素2..山东钢铁股份有限公司莱芜分公司设备管理部山东济南 271104;摘要:炼铁烧结烟气中含有大量的硫化物、氮氧化合物及重金属等污染物,这些化学物质一旦排放到空气当中,不仅会给自然生态环境造成严重污染,而且对周边居民的健康安全构成直接威胁,为了最大限度降低这些污染物的排放浓度,炼铁厂通常利用活性炭这种工业吸附剂进行脱硫脱硝处理,但是,受到入口颗粒物浓度、活性炭循环量及烧结过程等因素的影响,使得脱硫脱硝效果受到严重影响,因此,炼铁厂需要及时采取科学有效的优化和改进措施,来改善脱硫脱硝效果,进而实现节能降耗、减少污染的既定目标。
本文将重点围绕影响活性炭脱硫脱硝效果的主要因素予以全面阐述。
关键词:烧结烟气;活性炭;脱硫脱硝;影响因素目前,在炼铁厂的烧结工序中,脱除烧结烟气的硫化物、氮氧化合物及各种颗粒物常用的一种方法是活性炭脱硫脱硝法,但是,由于炼铁烧结工序较为复杂,工业流程较为繁琐,以至于脱硫脱硝效果大打折扣。
因此,炼铁厂应当及时查找出影响活性炭脱硫脱硝效果的主要原因,然后,制订一套针对性强、实效性好处理方案,进而将有毒、有害物质的排放浓度降到最低点。
1 活性炭的吸附机理活性炭的空隙结构分为大孔、中孔与微孔三种,其中,大孔的间隙在50nm以上,中孔间隙介于2nm-50nm之间,微孔间隙则小于2nm,孔的间隙不同,吸附效果也有所不同。
比如大孔活性炭只对一些质分子产生吸附作用,中孔活性炭既能够吸附质分子,也能够吸附一些大分子,相比较而言,微孔活性炭的吸附力最强。
而对于烧结过程中产生的微小颗粒,其本身的直径多在μm级,其尺寸远远超过活性炭的孔间隙,在这种情况下,一些尺寸较大的颗粒物将直接吸附在活性炭表面。
对于活性炭脱硫脱硝系统来说,系统在运行过程中排放出的颗粒物性状主要包括两大种类,一种是摆脱活性炭吸附作用后的颗粒物,另一种则是活性炭本身在撞击、摩擦时产生的颗粒物,如果碳的比例按照75%计算,那么活性炭本身所产生的颗粒物占比将达到25%左右,由此可以看出,若降低排放烟气中硫化物与氮氧化合物的含量,关键在于降低活性炭本身产生的颗粒物总量。
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨作者:刘光辉来源:《山东工业技术》2019年第10期摘要:活性炭联合脱硫脱硝技术是一种能够将SO2、NOx、粉尘、重金属以及其他污染物同时去除的技术,对于我国脱硫脱硝以及空气环境污染的改善有着极为重要的意义。
为此,下文将对活性炭脱硫脱硝方法及技术进行分析,并探讨该项技术的优点与缺点,最后探析其发展趋势,希望能起到抛砖引玉的作用。
关键词:活性炭;脱硫脱硝技术;联合DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2019.10.016目前的脱硫方式主要采用湿法脱硫,湿法脱硫会产生大量的废弃物,且尾气拖尾严重,而活性炭联合脱硫脱硝技术为干法技术,相较湿法不会产生废水,且活性炭可以循环利用,具有较好的应有前景。
1 概述(1)活性炭脱硫脱硝机理。
活性炭其表面基团丰富、孔结构良好、表面积较大,原位脱氧能力较强,并且还具有还原性与负载性,因此不但能够当做载体来获得高分散的催化体系,而且还能够当做还原剂来参加到化学反应当中,形成一个还原环境,将反应温度降低。
脱硫脱硝原理:(2)活性炭脱硫脱硝工艺。
1)活性炭。
活性炭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,活性炭/活性焦就是其中微孔结构最为发达的催化剂。
活性炭/活性焦中微孔对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。
2)工艺流程。
烟气进入吸附塔经活性炭吸附脱除SO2,喷入NH3在活性炭的催化作用下脱除NOx,吸附SO2饱和后的活性炭经链斗机输送至解析塔,在解析塔内加热至400℃以上将SO2解析出来,进入下一工段制取产品。
3)活性炭的再生。
吸附饱和后的活性炭表面微孔会留有生成产物 H2SO4、NH4HSO4和(NH4)2SO4,从而使得活性炭的吸附能力下降,所以要求能够将上述产物在微孔中去除,实现活性炭的再生。
活性炭吸附VOCs及其脱附规律的研究
活性炭吸附VOCs及其脱附规律的研究一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展,挥发性有机化合物(VOCs)的排放问题日益严重,对人类健康和环境质量造成了严重影响。
活性炭因其高比表面积、良好的孔结构以及强吸附能力,被广泛用于VOCs 的吸附处理。
然而,活性炭吸附VOCs后的脱附问题一直是制约其实际应用的关键因素。
因此,本文旨在研究活性炭吸附VOCs的机理及其脱附规律,以期为活性炭在VOCs治理中的优化应用提供理论依据。
本文将首先介绍VOCs的来源、危害及治理现状,阐述活性炭在VOCs吸附中的优势与局限性。
接着,重点分析活性炭吸附VOCs的机理,包括吸附动力学、吸附热力学及吸附模型等方面。
在此基础上,研究活性炭脱附VOCs的规律,探讨温度、压力、气氛等因素对脱附过程的影响。
还将对比不同活性炭种类、改性方法以及操作条件对吸附脱附性能的影响,为活性炭的优化选择和应用提供指导。
本文的研究内容将有助于深入理解活性炭吸附VOCs的机理及其脱附规律,为活性炭在VOCs治理中的实际应用提供理论支持和技术指导,推动VOCs治理技术的发展和创新。
二、活性炭吸附VOCs的机理活性炭作为一种多孔炭质材料,具有优异的吸附性能,广泛应用于VOCs的治理领域。
其吸附VOCs的机理主要包括物理吸附和化学吸附两种过程。
物理吸附是活性炭吸附VOCs的主要方式之一。
活性炭内部具有丰富的微孔结构,这些微孔提供了巨大的比表面积,使得活性炭能够吸附大量的VOCs分子。
物理吸附主要基于分子间作用力,如范德华力,吸附过程不涉及化学键的形成。
因此,物理吸附是可逆的,当环境条件变化(如温度升高、压力降低)时,被吸附的VOCs分子会从活性炭表面脱附,从而实现活性炭的再生。
除了物理吸附外,活性炭还能通过化学吸附的方式去除VOCs。
化学吸附涉及活性炭表面的官能团与VOCs分子之间的化学反应,如酸碱反应、氧化还原反应等。
这些化学反应导致活性炭与VOCs分子之间形成化学键,使得吸附过程更为稳定。
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脱硫脱硝一体化活性炭(基)吸附的有害物质如何处理
齐学忠
关键词:在河北的钢铁重地邯郸,唐山都在推烟气吸附技术的同时,只是想从一个旁观者的身份来询问一个很普通的问题。
所谓的吸附二噁英,吸附汞,吸附铅、吸附氟化物等被吸附后最后到底如何处理了呢?
正文:
现在很多企业都在推广活性炭吸附技术,尤其是针对钢铁行业,该技术从所有厂家的简介中都说该技术可以吸附二噁英,吸附氮氧化物,吸附汞,吸附二噁英,几乎所有的烧结烟气中有害物质都可以吸附。
该技术又叫活性炭、活性焦、炭基催化剂等等名字,从中科院1997年开始研究,随后2004年开始中试,2007年工业试验,2012年开始工业化使用,由于投资大,占地大,运行成本高,所以现在采用该技术大多数都是国有钢铁企业。
在上海克硫、中冶长天,中冶华天,一重,邯钢都在开始在唐山和邯郸进行不同方案的设计制作和投入。
这对中国冶金环保行业是一个非常好的趋势。
但是在相关的技术投入之前,是否成熟,是否真如所说的能消除各项有害物质?首先我们对烧结烟气成分进行一下了解,随后对活性炭吸附技术的再生有害物质的处理进行探讨。
烧结烟气的主要成分:我们从一份监测报告中可以看出里面的主要成分为:
(以上数据来自某省环境监测中心的监测报告)
从上面的监测方法和结果我们可以看到烟气中的主要成分,同时也对烧结的有害物质可以给出一个大概的评判,那么就是二噁英、汞、铅、氟化物等都是对人体或大气的有害物质,这么多有害物质都被活性炭吸附了,那么去哪里了呢?接下来我们了解下活性炭(基)的再生过程,是一个对吸附满各种杂物的活性炭进行加热,随后收集热气进行一系列反应最后生成硫酸的过程。
在这个过程中,有几样东西并不能完全被处理掉,这个也就是接下来我们需要谈的过程。
解析系统:吸附塔吸收了SO2、NOX、二噁英、重金属及粉尘等的饱和活性炭经过风筛筛分以后,将大颗粒活性炭通过链斗机输送到解析塔顶部的缓冲仓,在经过活性炭密封阀及管道输送至解析塔装填料段。
活性炭进入解析塔装料段以后,继续往下输送至加热段,活性炭首先在加热段被加热至390-450℃,并保持3小时以上,去除吸附的污染物及硫化物,促使活性炭再生;同时被活性炭吸附的SO2被释放出来,与保护气体N2混合形成富含SO2的气体(SRG),SRG在脱气段送至制酸系统支取浓硫酸,二噁英在高温环境下,在活性炭的催化作用下促使其苯环间的氧基破坏,裂化为无害物质。
(摘自邯钢设计院投标文件)
某环保公司的活性炭工艺流程图:
第一个问题就是二噁英,二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面芳烃类化合物,属氯代含氧三环芳烃类化合物,包括75 种多氯代二苯并一对一二噁英和135种多氯代二苯并呋哺,缩写为PCDD/Fs。
研究最为充分的有毒二噁英为2 位、3位、7 位、8 位被氯原子取代的17 种同系物异构体单体(congenor),其中,2,3,7,8-四氯
二苯并-对-二噁英(2,3,7,8一TCDD)是目前所有已知化合物中毒性最强的二噁英单体( 经口LDSO按体重计仅为1pug/kg),且还有极强的致癌性( 致大鼠肝癌剂量按体重计10μg/g)和极低剂量的环境内分泌干扰作用在内的多种毒性作用。
这类物质既非人为生产、又无任何用途,而是燃烧和各种工业生产的副产物。
目前,由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源。
在我们查询相关的资料时发现,大气环境中的二噁英来源复杂,钢铁冶炼,有色金属冶炼,汽车尾气,焚烧生产(包括医药废水焚烧,化工厂的废物焚烧,生活垃圾焚烧,燃煤电厂等)。
含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400℃时容易产生二噁英。
二噁英几乎是无处不在,根据欧盟二噁英清单,铁矿石烧结是仅次于城市垃圾焚烧的第二大污染物排放源。
烧结和有色金属工业对二噁英的贡献在英国和西班牙尤其大。
目前公认的二噁英的形成机制主要有三种:一是材料中本身含有二噁英类污染物,并且在燃烧过程中没有被破坏,又排放到环境中;二是在200 ℃-450 ℃的环境中,吸附在飞灰粒子表面和二噁英有相似结构的前驱物(氯代芳烃等)在催用下(氯化铜为主要催化剂)被热解、分子重组最终形成二噁英;三是从头合成机理(denovo),包括大分子的碳、氧、氢、氯、过渡金属催化剂在飞灰上发生非均相反应, 反应发生中形成了中间体芳香环状化合物, 作为前驱物它们进行转换。
从二噁英的形成机理来看,控制二噁英的控制排放主要分三个阶段,一是对于物料的控制;二是燃烧过程的;三是对产生的烟气和残余物的控制。
燃烧过程的控制
(1)完全燃烧可有效破坏二噁英的形成,这需要从燃烧温度、停留时间、紊流度和氧气量方面进行控制。
一般认为温度达到850℃以上, 燃烧区气体的停留时间达到2s, 物料中存在的所有二噁英类物质均能破坏。
(2)加入惰性物质,抑制二噁英的形成
(3)催化分解。
一些催化剂,如V、Ti和W的氧化物在300~400 ℃可以选择性催化还原(SCR)二恶英。
根据二噁英类的性质和其在烧结过程中的生成机理,其控制技术应该从三方面考虑:
1)烧结原料组分控制,减少氯源及重金属催化剂的量,从而减少二恶英的生成量;
2)烧结工艺控制,通过调整工艺操作参数、烟气循环技术等控制二噁英的生成量;
3)烧结烟气中已生成二恶英的控制,通过物理吸附、催化降解等措施来削减二噁英的排放量。
在烧结烟气治理中活性炭吸附技术中,邯钢设计院在二噁英的脱除给了如下的工艺解释:烟气中尘态二噁英在吸附塔内被活性肽移动层的过滤集尘功能补集,气态的二噁英被活性炭吸附。
吸附了二噁英的活性炭在解析塔内加热到400℃以上,并停留三小时以上,在催
化剂的作用下将苯环间的氧基破坏,使二噁英发生结构转变裂解为为无害物质。
(摘自邯钢活性炭脱硫脱硝投标文件)。
在转化工序中明确说明:出二吸塔的制酸尾气返回CSCR系统进一步做脱硫处理,无制酸尾气向大气中直排。
而400℃的温度,并不是去除二噁英的温度,所以这个解决办法基本等于无效。
第二汞:是化学元素,元素周期表第80位。
俗称水银。
还有“白澒、姹女、澒、神胶、元水、铅精、流珠、元珠、赤汞、砂汞、灵液、活宝、子明”等别称。
元素符号Hg,在化学元素周期表中位于第6周期、第IIB族,是常温常压下唯一以液态存在的金属(从严格的意义上说,镓(符号Ga,31号元素)和铯(符号Cs,55号元素)在室温下(29.76℃和28.44℃)也呈液态)。
汞是银白色闪亮的重质液体,化学性质稳定,不溶于酸也不溶于碱。
汞常温下即可蒸发,汞蒸气和汞的化合物多有剧毒(慢性)。
2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,汞和无机汞化合物在3类致癌物清单中。
而从再生的过程中我们可以看出在再生气体中,大部分收集的是富SO2气体,无法对汞、铅、氟化物、二噁英进行有效的处理。
所以最终的结果就是汞、铅、氟化物、二噁英英再次被排入大气,不同的是这时的排出并没有在检测口,所以汞和二噁英并没有被有效的去除,反而被再次排入大气。
我们查询了国内所有的资料和国外相关的资料,对相关的成分进行了对比,发现二噁英、汞这两种剧毒物质目前是无解的。
由于这两种成分相对稳定。
所以在相关的加热升温收集富SO2的同时,这两种物质不能进行相溶于最后生成的硫酸中,所以还是被直排入大气,只是出口上的数据减少而已,而真正的物质最后还是被排放到了大气。
在我们进行推广活性炭、活性焦技术前是否先把汞和二噁英以及其他有害物质的处理方式先想好呢,而不是不从检测的出口排放,在别的位置被排放了呢?具体的解决方案还是留给各个研究所和科学院进行研究吧。
参考文献:
1. 邯钢活性炭脱硫脱硝投标文件
2. 济钢---常规污染物硫硝尘及重金属氟汞铅检测报告
3. 济钢---------二噁英检测-彩版
4. 炭基催化剂技术介绍-北京国能中电节能环保技术股份有限公司。