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1、活性半焦脱硫除尘一体化干法技术研究山西科技SHANXISCIENCEANDTECHNOLOGY2011年第26卷第2期●应用技术活性半焦脱硫除尘一体化干法技术研究刘强飞(大同煤矿集团有限责任公司生活污水处理分公司,山西大同,037001)摘要:通过研究开发出高效,低成本的燃煤锅炉除尘脱硫一体化技术,形成集成组合式烟气净化装置,使锅炉尾气烟尘和S0的排放量符合国家和地方相应的排放标准.关键词:活性半焦;原理;研究中图分类号:TQ424.1'1文献标识码:A文章编号:1004—6429(2011)02—
2、0114_o21背景目前,我国SO排放量超过2400万Ca,NO排放量超过1500万,且每年都在递增,它们是主要的大气污染物,是造成酸雨和光化学烟雾的主要根源.这些污染物大部分来自燃煤锅炉烟气的排放.电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术相对成熟,而工业锅炉脱硫脱硝技术一直是人们研究的热点.与电厂锅炉相比,我国的工业锅炉数量有5O万台以上,数量相对较多,分布较广,并且处于人口稠密地区,烟尘多属低空排放,因此,工业锅炉排放的粉尘,SO和氮氧化物对环境,特别是对城镇环境的污染尤为严重,造成的危害和损失也很大.据统计,
3、中小型工业锅炉和工业窑炉所产生的粉尘及SO:污染占总排放的50%左右,与大型电厂锅炉并驾齐驱.因此,控制工业锅炉污染物的排放是改善大气环境质量的关键之一.中小型工业锅炉烟气脱硫除尘技术是我国特有的一类技术.容量<45.5MW(65)的锅炉从1991年开始国家标准要求控制SO的排放浓度.鉴于我国目前的经济条件和技术水平等因素,对中小型锅炉sO排放的控制还无法像大型电厂锅炉那样投入大量资金.因此,就中小型锅炉而言,不能完全照搬电厂锅炉烟气脱硫除尘的方法和技术,必须是立足国内,结合国情,研制和开发投
4、资少,运行费用低,技术可靠,具有真正使用价值和推广前景的除尘脱硫一体化设备.这对减少我国酸雨和光化学烟雾的危害,促进国民经济持续发展具有重大的意义.2工艺原理该技术是指通过活性半焦吸附脱硫,吸附后活性半焦再生,脱硫副产物s0生产含硫化工产品的高新技术.活性半焦在脱出工业烟气SO的同时,可以脱掉烟气中的氮氧化物,即脱硝.2.1脱硫脱硝机理其工艺原理是基于s0:在活性半焦表面的吸附和催化作用,烟气中的s0在110～150oC的窗口温度下,与烟气中氧气,水收稿日期:2011-03—04作者简介:刘强飞,男
5、,1983年出生,2005年毕业于哈尔滨工程大学,助理工程师,037001山西省大同市南郊区赵家小村?114?蒸汽发生反应化为硫酸吸附在活性半焦孔隙内,反应式如下:SO2+1/202+H20H2s04在有氨气加人的情况下,活性半焦作为NOx的催化剂,NOx和NH,(约温度380～440K)在炭基表面发生催化反应,将NOx分解为N:和H20,或硫酸铵,吸附在活性半焦上,主要反应式如下:4NO+O2+4NH3=4N2+6H20NHMSO~NH3_+(NH4hso4同时活性半焦吸附层相当于高效颗粒层过滤器
6、,在惯性碰撞和拦截效应作用下,烟气中的大部分粉尘颗粒在床层内部不同部位被捕集,完成烟气脱硫除尘净化.活性半焦循环使用,吸附SO:后的活性半焦被加热至350℃左右时,释放出SO,化学反应如下:H2SO4---+SO3+H20SO3+1/2C-*SO2+1/2CO2活性半焦的加热再生反应相当于对活性半焦进行再次活化.因此,活性半焦循环使用过程中,吸附和催化活性不但不会降低,还会有一定程度的提高.经过解吸再生后的活性半焦,被冷却至120oC以下,由物料输送机械送至吸附脱硫反应器循环使用.活性半焦的加热再生
7、反应释放出的SO:可获得便于加工利用的高浓度SO(,w:2O%一40%)的气体,采用成熟的化工工艺,根据市场需求加工生产出多种含硫元素的商品级产品,如硫酸,硫磺,单质硫,化肥或液体s0等,不对环境造成二次污染.脱硫过程中没有废水,废渣产生.2_2活性半焦脱除灰尘,重金属的原理(1)活性半焦除尘原理:由于活性半焦本身的特性,活性半焦吸附层相当于高效颗粒层过滤器,在惯性碰撞和拦截效应作用下,烟气中的大部分粉尘颗粒在床层内部不同部位被捕集,完成烟气除尘净化过程.活性半焦吸附的灰尘和细小的活性半焦从再生反应
8、器里通过振动筛一同排出.(2)活性半焦脱除重金属原理:重金属一般以多种化合物的形式吸附于活性半焦的微孔中,特别是硫酸盐或氯化物,以汞为例表示如下:HgO_HgO★刘强飞:活性半焦脱硫除尘一体化干法技术研究2011年第26卷第2期HgC[HgCL六HgCLJ2—}HgC女Hg+H2s04★—+HgSO4-kHg★+1/202HgO六HgO六+H2s04-A"—HgSO4-A"再生反应器高温区解吸出的汞随再生气一起流向上部低温区,在150cc左右的反应器区域再次被活性半焦
