活性焦工艺设计-.doc

目录 1、活性焦联合脱硫脱硝技术 2 1.1脱硫用活性焦的制备 2 1.2活性焦原料配比对活性焦性能的影响 3 1.3活性焦联合脱硫脱硝技术的工业应用 3 2、活性焦脱除S02和NO,的机理 4 2.1活性焦烟气联合脱硫脱硝技术工艺流程 5 3、 影响活性焦性能的因素 5 3.1温度对脱硫效果的影响 5 3.2水蒸气及氧气含量对脱硫性能的影响 6 3.3活性焦改性对脱硫效果的影响 6 4、联合脱硫脱硝技术的特点 6 5、 活性焦工艺的经济性分析 7 6、结语 8 近20年是烟气中S02和N0X同时脱除技术发展最快的时期。按脱除机理不同，这些技术可分为2大类，即同时脱硫脱硝（Simultaneous S02/ N0x Removal)技术和联合脱硫脱硝（Combined S02/NOxRemoval)技术。同时脱硫脱硝技术是指用一种吸附剂在同一过程内将烟气中的S02和NOx同时脱除的技术，如钙基同时脱硫脱硝技术。另外，应用电场技术的烟气净化方法也在研究、开发之中，如电子束法、电晕放电法等技术。目前，同时脱硫脱硝技术的相关研究大都处于试验研究阶段，离大规模工业化应用尚有一定距离。活性焦脱硫就是一种能实现同时脱硫脱硝除尘的技术。 1、活性焦联合脱硫脱硝技术 活性焦是以煤炭为原料生产的一种新型炭材料，其生产过程与活性炭基本相同，但生产条 件、原料、配方和主要设备结构与活性炭生产工 艺差别很大，均需要根据活性焦的特点进行改 进。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。活性焦是S02的优良吸附 剂，也是NH3还原NO的优良催化剂。目前，已 经开发的脱硫脱硝催化剂及其使用温度见表一 表一脱硫脱硝催化剂及其使用温度 催化剂 沸石催化剂 氧化钛基催化剂 氧化铁基催化剂 活性焦催化剂 使用温度/t 345 ?590 300 ?400 380 -430 110-150 活性焦能在110?150乞时将NO催化还原成 %和1120,此温度范围恰好在工业锅炉烟气排放 温度范围内，因此，无需对烟气加热。活性焦烟 气脱硫脱硝技术无二次污染，可循环使用，脱除 效率高。美国政府调査报告为，该技木是最先 进的烟气脱硫脱脱硝技术。然而，活性焦联合脱硫脱硝的机理仍需进一步研究，工艺还需完善。 1.1脱硫用活性焦的制备 脱硫用活性焦一般直径为9mm，长度为8-12mm。脱硫用的活性焦具有活性 炭的优点，克服了活性炭的缺点，比活性炭的脱硫脱氮效率高，并且机械强度髙、价格低，比表面积大，耐磨、耐压、耐冲击。活性焦内具有较多的大孔(50nm)、中孔(2.0~50nm)及较少的微孔(2nm)，孔隙以连贯的形态存在于活性焦内。这种孔式的使其具有吸附污染物的作用。 1.2活性焦原料配比对活性焦性能的影响 脱硫用活性焦原料由褐煤半焦、焦煤、煤焦油组成。 褐煤是炭化程度很低的煤，是煤中等级最低、形 成年代最短的一类。褐煤的机械强度低，化学反应 性强,在空气中易风化变质，容易自燃，不易储存和 远距离运输,发热量较低。 由于褐煤的成焦性能较差，因此用其制备活性 焦时必须加人一定量的焦煤，才能炼制成焦。考虑 到原料褐煤和焦煤所占比例不仅影响活性焦产品的 质量，也影响其价格，因此，应在保证其质量的前提下尽量减少焦煤的用量。此外，在活性焦的制备过 程中，粘结剂的加人既利于其成型也能提高其机械 强度，但粘结剂含量过髙会降低其脱硫脱氮效率。 原料配比不同，制成的活性焦性能差异较用碘吸附率[1]反映活性焦的吸附性能，碘吸附率越 髙，活性焦吸附性能越好;用转鼓强度[2]反映活性 焦的机械强度，转鼓強度越高，活性焦的机械强度越 髙。原料配比对活性焦性能影响试验的结果如表2所示。 表2 原料配比对活性焦性能的影响 70 20 10 40.42 80.88 65 25 10 49.28 98.67 65 25 10 49.28 98.67 55 35 10 33.11 98.02 该工艺采用移动床吸附加热再生法。移动床 由上下两段组成，反应温度为100 ~200。活性 焦在重力作用下，由移动床上段向下段移动，烟 气由下而上流过，在逆向移动中烟气中的302先 由活性焦吸附脱除。烟气流经上段时向塔内注入 NH3, NH3与N0X在活性焦催化还原作用下生成 N2。吸附饱和的活性焦由吸收塔的底部送人再生反应器进行再生。再生反应器也是移动床反应器, 用蒸气或热风炉尾气以间接加热的形式把吸附过 S02的活性焦加热到300 ~500 T ,使活性焦得到 再生。再生反应器内的活性焦从上往下移动，停 留一段时间后排出反应器，经筛分后送回活性焦 脱硫反应器循环使用；再次产生的高浓度S02气 体用高温离心机抽出，用于