活性炭干法脱硫资料总结

活性焦干法烟气净化技术的进展与应用

活性焦烟气净化技术是一种资源化的脱硫,脱氮、脱重金属和脱二嗯英等功能的烟气净化技术,近年来的应用不断增多,其主要技术优势是:)1 污染控制减排,脱硫效率高,可达9 %;可同时进行脱氮,脱氮率达70 % 以上,脱除汞、二嗯英、卤化氢和粉尘,实现集成净化;也可分别进行脱硫或脱氮。)2 节水:在烟气净化操作温度宽(08 一108‘C ),不需工艺水,省去废水处理设施,不需要烟气再热,设备腐蚀轻,同时还可节约我国宝贵的水资源。)3 资源回收:

脱硫副产物是富含5 02气体,便于生产硫酸(89 % );硫磺等化工产品,利用价值大,实现资源利用。1 1 0)4 环保性能优异,无二次污染。脱硫副产物生产化工产品,脱硫废水排放,脱硫破碎活性焦可做燃料或作为炭材料用其他污染控制,同时脱硫剂原料为煤,我国资源丰富。活性焦烟气净化技术

目前存在的主要问题是: 高效多污染物联合脱除活性焦性能需提高,活性焦成本偏高,硫氮双脱吸附反应塔结构开发与工程放大需加强,再生装备能耗偏高,产业化推广工作滞后

活性焦净化过程反应慢,净化反应器体积大,初次装填活性焦,床层阻力大等,同时活性焦硫容相对较低,活性焦的循环再生量大,增加了再生过程的机械磨损,同时使加热的能量热能耗大,因此造成活性焦净化技术目前的成本较高。目前进行国产化研究重点是降低联合净化装置的建设投资及运行费用,活性焦的研究主要是通过原料配煤和生产工艺的改进研制廉价高性能的活性焦;净化装置方面优化工艺,采开发多功能设备,减少运行过程活性焦的消耗和能耗,以进一步提高系统经济性。

典型工艺的运行费用和投资由装备费、活性焦费和运行费等组成;初次填装活性焦时初次投资较大,如06 o MW 机组,初次填装活性焦需要80 0 。吨左右,市场价近50 0 0 万左右,运行消耗活性焦中整个运行费用的5 0一07 %。目前活性焦净化装置单位投资05 0 元/ kw,但副产物的价值高,硫酸价值在050元/ 吨,

新的研发方向主要集中在:活性焦脱硫脱硝与多污染集成净化的专用活性焦、工艺条件、动力学、新工艺流程、新装备等方面。通过研发,提高联合脱除效率,降低能耗与成本,优化流程与装备流体力学性能,实现工程装备的大型化,从而开发成套技术与装备,为实现活性焦烟气净化的技术创新和进一步产业化推广提供新的技术支持。

活性焦孔结构及表面性质对脱除烟气中SO2的影响

吸附性能

活性焦的脱硫性能与其表面积的大小无关, 而与其微孔结构存在一定的关系, 但表现不明显. 活性焦表面碱性的强弱直接关系着脱硫性能. 而表面碱性的强弱与表面官能团的种类和浓度密切相关. 较高浓度的羧基官能团会抑制SO2的吸附, 羰基官能团与醚基官能团可通过重排构成具有碱性行为的吡喃酮或类吡喃酮结构从而表现出脱硫活性, 因此, 这两种官能团含量的多少在一定程度上决定了活性焦的脱硫性能.

吸附系统是活性炭/焦脱硫工艺的核心。

吸附塔是活性炭/焦脱硫工艺的核心设备。活性焦脱硫吸附塔内装有一定量的活性焦，经过除尘器之后的烟气进入吸附塔，烟气中的SO2被活性炭/焦吸附，净化后的烟气从烟囱排入大气。吸附SO2至饱和的活性焦送入脱附塔再生后，连同补充的新鲜活性焦一起输送回吸附塔。

吸附设备有固定床吸附塔和移动床吸附塔两种形式。固定床活性炭(焦) 吸附烟道气

中 5 0:由于存在着诸多缺陷,该方法只适用于小规模、低浓度5 0:烟气处理. 固定床

优点：

-磨损消耗量小-设备结构较简单-投资和运行费用均较低

缺点：

-间断工作-易发生局部过热-处理气体量较小

移动床吸附加热再生法由于设备简单、操作容易、连续性好、二次污染少及适应能力强,适于推广应用.但是,由于运行时活性炭(焦) 的磨损及加热再生时的损耗,需要定期补给活性炭(焦),使用机械强度较低且价格较贵的活性炭会造成工艺成本的提高.而活性焦则由于其价格低廉、机械强度高及脱硫性能较好,比较适用于该法脱硫.因此,活性焦移动床吸附加热再生法是较适合我国国情的脱硫工艺.

移动床

优点：-连续工作-不易发生局部过热-处理气体量大

缺点：

-磨损消耗量大-设备结构较复杂-投资和运行费用均较高（分为错流顺溜和逆流10W吨文献里面16页有具体优缺点讨论）

水洗再生法水耗量大,且易造成二次污染,对我国这样的水资源匾乏且环境污染较严重的国家不适合推广应用

移动床吸附加热再生法由于设备简单、操作容易、连续性好二次污染少及适应能力强,适于推广应用.但是,由于运行时活性炭(焦) 的磨损及加热再生时的损耗,需要定期补给活性炭(焦),使用机械强度较低且价格较贵的活性炭会造成工艺成本的提高.而活性焦则由于其价格低廉、机械强度高及脱硫性能较好,比较适用于该法脱硫.因此,活性焦移动床吸附加热再生法是较适合我国国情的脱硫工艺

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活性焦烟气脱硫脱硝的静态实验和工艺参数选择

活性焦的比表面积、微孔孔容与其脱硫脱硝能力有相同的趋势, 即比表面积、微孔体积越大, 所能吸附的SO2, NO 越多.2) 温度越高越不利于活性焦对SO2的吸附;空速过大或过小都对活性焦的吸附性能有不利的影响, 空速太大, 会导致气体在活性焦表面的停留时间过短, 空速太小, 不能消除外扩散阻力; 氧气和水蒸气是提高活性焦脱硫性能的关键因素; 而活性焦脱硝的温度高于SO2的最佳吸附温度, 氧气和NO 浓度对脱硝性能没有较大的影响, 氨氮体积比是决定活性焦脱硝性能的重要参数.3) 通过静态实验得到的较优脱硫工艺参数:温度T = 120e, 空速为1 000 /h, USO2= 2 L /m3, O2质量分数为6% , H2O 质量分数为6% , 脱硫效率高达98%. 脱硝工艺参数: 温度为T = 130 e, 空速为1 000 / h, O2质量分数为6%, UN O= 500 m L /m3,UNH3/UN O= 1. 0, 脱硝效率为70%

活性焦脱硫脱硝一体化技术及其错流式反应器脱硫的数值模拟

德国和日本从20 世纪80 年代初