活性焦低温脱除烧结烟气中氮氧化物试验研究.pdf

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1、第1期矿产综合利用No．12013年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2013活性焦低温脱除烧结烟气中氮氧化物试验研究胡秋玮，向晓东，周志辉，贺艳停(武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点试验室，湖北武汉430081)摘要：利用NO可被负载NH，的活性焦吸附催化剂转变为N的机理，研究了活性焦低温脱除烧结烟气中的NO。本试验烟气采用模拟烧结烟气，并探讨了烟气流量、反应温度，活性焦量和反应时间对活性焦吸附催化NO性能的影响。试验结果表明，

2、当流量从50ml／min提高到200ml／min时，活性焦对于NO的脱除率逐渐降低，说明流量越大，NO的去除率越低；试验反应温度从100。c上升到200~,E时，NO的脱除率在反应达到稳定后几乎相等；而对于活性焦量的影响，活性焦量从60g增加至120g时，活性焦量为120g的时候的脱硝效果最好，但是其他不同活性焦量下的NO脱除率在反应稳定后都几乎在90％以上。关键词：活性焦；吸附；烧结烟气；氮氧化物；脱硝doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2013．01．013中图分类号：TD97

3、，TF111．15文献标识码：A文章编号：1000—6532(2013)01—0050—04据统计，钢铁企业排人大气中SO：的90％(不本试验选用的活性焦为阿拉善盟科兴炭业有限包括自备电厂)、NO的48％来自烧结厂，是SO和责任公司和煤炭科学研究总院研究生产的活性焦为NO的最大产生源¨J。当今对于烧结烟气中的SO圆柱状，直径为8—9mm，其主要性能见表1。的处理技术已经非常成熟，而对于NO的处理在我表1活性焦吸附性能和物理性能国烧结行业还没有具体的工程运用实例J。在发Table1Adsorptionan

4、dphysicalpropertiesof展较成熟的SCR和SNCR方法中，NO的处理效率activatedcoke在60％～80％之间，并且SCR整个反应装置稳定运行时的温度在300—400℃左右。早在1967年，德国BF(BERGBAU—FORSCHUNG)公司就开发了活性焦吸附、脱硫脱硝的工业装置，脱硫率几乎为100％，脱硝率在80％以上j。由于活性焦吸附法工艺简单，无污染和无废酸处理问题，烟气无需加热，可同时进行脱硫脱硝，并且经过净化的烟气可由烟囱直接排放等优点，在发达国家已经广泛采用。本文在现

5、有活性焦技术基础上，采用低温的方法研究了活性焦对于烧结烟气中NO的脱除能力，并探讨了烟气流量、反应温度，活性焦量和反应时间1．2模拟烟气对活性焦吸附催化还原NO的性能的影响。试验烟气采用模拟烧结烟气，试验NH，采用1试验部分NH，含量为20％的标气，均由武汉市明辉气体科技有限公司配制而成，烧结烟气成分见表2。1．1试验原料1．1．1活性焦收稿日期：2012—04—18；改回日期：2012—05—08基金项目：国家863计划支撑项目(2012AA06062501)作者简介：胡秋玮(1985-)，女，主要研

6、究方向为大气污染控制工程。第1期胡秋玮等：活性焦低温脱除烧结烟气中氮氧化物试验研究‘5l·表2烧结烟气成分浓度值，直到出口的sO和NO浓度达到平衡后停Table2Componentsofsinteringfluegas止通气。试验流程见图1。SO2／mg·m～NO／mg·m一02／％CO2／％CO／％N2500—1200200～3106～154～125～6其余4试验反应主要以NH作为还原剂，将NO还原l2成N。由于烧结烟气中的氮氧化物主要为NO，炭基材料催化剂对NO和NH的吸附位相近，两种催1一氧气钢瓶

7、2一混合烟气钢瓶3-NH化剂的脱硝反应相同，主要发生如下反应l5J：钢瓶4一减压阀5一质量流量计6一混合罐4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O7一电阻加热器8一干燥管9一脱硫反应管2NH3+NO+NO2=2N2+3H2010一脱硝反应管11一温度显示器l2一检测口在模拟烟气中，N主要用于调整0的百分数，图1活性焦烧结烟气脱硫脱硝装置流程sO和NO的脱除率可用sO和NO的浓度来计算。Fig．1Flowsheetofdesulfurizationanddenitrification试验配气气体质量通过转

8、子质量流量控制器控制，diviceusingsinteringwastegasofactivatedcoke进出口SO和NO的试验全部数据由KM9106综合烟气分析仪测得。sO：和NO的脱除率计算公式为：2结果与讨论，1SO2转化率(％)：—S02,i『n_"~一S02,out×100％2．1反应温度对活性焦脱硝的影响乙so2in，反应温度是影响活性焦脱硫脱硝活性的一个关，1，、NO转化率(％)=x100％键因素。反应温度过高或过低，都会降