技術簡介
活性焦煙氣治理技術是一種利用活性焦的吸附催化功能,同時脫除煙氣中的硫氧化物、氮氧化物、煙塵,并回收硫資源的干法煙氣處理技術。
活性焦煙氣治理技術利用活性焦吸附特性和催化特性使煙氣中的SO2與煙氣中的水蒸氣和氧發(fā)生反應生成H2SO4吸附在活性焦的表面,煙氣中的NOx與水蒸氣和氧發(fā)生反應生成N2和水;吸附SO2的活性焦加熱再生,釋放出高濃度SO2氣體,再生后的活性焦循環(huán)使用,高濃度的SO2可加工成硫酸、單質硫等多種化工品?;钚越篃煔庵卫砑夹g可同時去除多種污染物,是一種高效的煙氣凈化技術。
活性焦簡介
活性焦是區(qū)別于活性炭的一種稱呼,其生產工藝與活性炭相似,只是比表面積和孔容積等參數(shù)沒有達到活性炭的指標,但又具有一定吸附能能力,特別是針對某些特殊場合,其吸附能力甚至超過了活性炭。
活性焦是以褐煤為主要原料研制出的一種具有吸附劑和催化劑雙重性能的粒狀物質,具有十分豐富的微孔結構,能吸附大分子、長鏈有機物。是SO2的優(yōu) 活性焦的生產工藝與活性炭類似,生產設備基本相同,來源廣泛,方便大規(guī)模生產,且價格低廉,生產成本不到活性炭的50%,適于大規(guī)模工業(yè)應用。其生產方法為原料煤磨粉后加入特制黏結劑繼而催化劑壓制成型,再經炭化和淺度活化后得到的活性焦產品。
活性焦主要技術指標
強度(%) | 堆密度 (g/L) | 燃點(℃) | 碘值 (mg/g) | 吸附硫容(%) | 比表面積 (m2/g) | 耐壓強度(N) | 孔直徑 (nm) | 孔容積 (mL/g) |
>99 | 600~700 | >350 | >400 | ≥10 | 150~300 | >380 | 1~100 | 0.05~1 |
活性焦 一種特殊活性炭,通常為圓柱狀(Φ9X12); 具有吸附和催化雙重性能;機械強度高、耐磨損; 可對煙氣中的SO2、NOx、重金屬等污染物實現(xiàn)聯(lián)合去除。 |
超濾活性焦(CDSN) 超濾活性焦吸附催化劑(簡稱CDSN)是以特定煤種、粘結劑及金屬氧化物為原料,經過提質、研磨、混合、造 粒、干燥、高溫炭化合成及活化反應工序生產的超濾吸附催化材料。 |
活性焦反應機理
活性焦對SO2和NOx的吸附有物理吸附和化學吸附兩種方式。當煙氣中無水蒸氣和氧氣存在時,主要發(fā)生物理吸附;當有足夠量的氧氣和水蒸氣時,發(fā)生物理吸附的同時也發(fā)生化學吸附和表面反應。
●除塵過程:物理過濾。
●機理表明:捕獲粒徑與碰撞、遮擋、擴散作用有關。
●脫硫機理:吸附與表面氧化反應同時進行。
●本征動力學表明,脫硫過程可用Langmuir吸附等溫式表示。
●?脫硝過程為煙氣排放窗口溫度(低溫)下的SCR反應。
●脫硝機理符合E-R機理,NH3的吸附對脫硝率有關鍵影響。
CDSN脫硫原理為化學吸附和催化作用,最佳反應溫度為70~150℃。
化學吸附: SO2------->SO2*
O2------->O2*
H2O------->H2O*
催化反應: SO2* + O2*------->SO3*
SO3* + H2O*------->H2SO4*
總反應方程式:2SO2 + 2H2O + O2------->2H2SO4
CDSN脫硝原理為物理吸附和催化作用,最佳反應溫度為80~180℃。
反應方程式:6NO + 4NH3------->5N2 +6H2O
6NO2 + 8NH3------->7N2 +12H2O
CDSN脫附再生原理是在400~500℃下,附著于活性焦表面的酸與SO2發(fā)生解析。
H2SO4*------->H2SO4
2H2SO4------->2SO2 + 2H2O + O2
SO2*------->SO2
技術特點
●脫除效果好多污染物綜合脫除(顆粒物、NOx、SO2、重金屬、二噁英)
●工藝流程簡單流暢,布局緊湊,系統(tǒng)穩(wěn)定可靠
●可節(jié)省大量水資源,煙囪無明顯水汽外排,排煙溫度高,無煙囪雨問題
●工況適應性強,設備腐蝕性低,維護檢修量少
●不產生二次污染,無廢水產生、無自產固體廢物
●副產物為硫酸可回收利用
●煙氣工藝處理前后無需加熱,整體能耗較低,是良好的節(jié)能系統(tǒng)
●活性焦解析熱能可利用廠區(qū)內高爐煤氣燃燒產生的熱氣,節(jié)省能耗
燒結煙氣是鋼鐵企業(yè)大氣污染的主要來源,約占鋼鐵大氣污染物的60%以上,SO2、NOx、二噁英等主要污染物含量多,變化幅度大,分布不均等特點,給煙氣治理造成了困難,在當前鋼鐵行業(yè)經濟形勢及國家環(huán)保標準要求下,切實考慮技術的經濟性、社會性和環(huán)境性的交叉相互作用及可持續(xù)性。在脫硫的基礎上,兼顧脫硝及其他污染物的治理,切忌產生廢水、廢渣等二次污染物。
燒結煙氣的特點
(1)煙氣溫度較低,一般為120℃-180℃;
(2)煙氣量波動大,幅度可高達40%以上;
(3)SO2濃度變化大,范圍一般在800-1500 mg/Nm3,高的可達2000-4000 mg/Nm3;
(4)NOx濃度變化大,范圍在200-450 mg/Nm3;
(5)煙氣的含濕量大且不穩(wěn)定,一般為10%-13%,露點溫度高(65-80℃);
(6)煙氣含氧量高,一般為15%-18%;
(7)含有多種污染物,除含有SO2、NOx、粉塵外,還含有二噁英和重金屬。
隨著環(huán)保力度的加大,脫硝和二噁英控制等技術雖得到高度重視,雖大部分鋼鐵廠燒結機基本上都安裝了煙氣脫SO2裝置,但脫NOx和二噁英的工作剛剛起步。燒結煙氣綜合治理不僅要脫除SO2、NOx和二噁英/呋喃等有害物質,還應對煙氣凈化產物進行無害化處理,消除二次污染。
●活性焦煙氣處理技術實現(xiàn)了五位一體(脫硫、脫硝、除塵、除重金屬、除二噁英)煙氣凈化,核心技術與產品國產化,大大降低了投資成本和運行成本;
●活性焦煙氣處理技術無二次污染,產生的副產物濃硫酸完全可以利用,達到了變廢為寶,實現(xiàn)循環(huán)經濟的目標;
●CDSN活性焦煙氣處理技術更先進,效率更高,是一種高效的煙氣凈化技術;
●CDSN活性焦煙氣脫硫技術是燒結機煙氣凈化的最佳選擇。