活性焦烟气联合脱硫脱硝技术

概述了活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的工程应用及研究现状,介绍了该技术的工艺特点及化学过程,同时对其发展方向提出了几点建议.     

活性焦干法联合脱硫脱硝的正交实验

采用正交实验,结合SEM和XPS等表征手段,研究了空速、温度、烟气中NO,SO₂的浓度等因素对含氨活性焦硫容和脱硝量的影响.结果表明,NO和SO₂之间存在着竞争吸附,SO₂优先吸附在活性焦上;NO的脱除主要是NO和NH₃的催化还原反应,SO₂的脱除是活性焦的直接催化和部分硫铵的产生;影响脱硫脱硝的主要因素是反应温度;最佳工艺条件是：空速4 500 h^-1、温度130 ℃、NO与SO₂浓度分别为0.15%和0.10%,此时硫容为152.82 mg/g,脱硝量为57.88 mg/g.     

工艺参数对活性焦烟气中联合脱硫脱汞性能的交互影响

在固定床吸附反应器上,考察了温度、SO2浓度、NO浓度、O2浓度等工艺参数对活性焦联合脱硫脱汞性能的影响。结果表明：温度在130～190 ℃内,温度降低有利于活性焦联合脱硫脱汞;随着SO2浓度提高,活性焦对SO2吸附量呈增大趋势;基准工况（BL）+1 500 mL/m3 SO2体系下,活性焦对单质汞(Hg0)单位吸附量比在BL中下降33%,SO2与单质汞在活性焦表面存在竞争吸附,SO2对活性焦对单质汞吸附能力有明显的抑制作用;NO与O2生成具有氧化性的NO2和O原子,增强了单质汞的氧化,BL+400 mL/m3 NO体系中活性焦的单质汞单位吸附量比在BL中升高24%;BL+SO2+NO体系中,活性焦的单质汞吸附能力比在BL中下降38%。     

活性焦性质对脱硫脱硝的影响研究

选取不同原料制备的5种活性焦样品进行脱硫脱硝实验,利用比表面仪与扫描电镜对样品的孔隙结构和孔形貌进行分析,并对样品的表面化学性质进行X-光电子能谱分析。     

烟气联合脱硫脱硝活性焦再生实验研究

选取一种用无烟煤制备的活性焦进行烟气联合脱硫脱硝（SO 2 和NO）实验,对两个不同再生终温下脱硫脱硝后的样品分别进行5次循环再生实验研究。结果表明：随着循环次数的增加,550 ℃再生终温下的样品脱硫和脱硝性能均先降低后升高;450 ℃再生终温下脱硫性能稍有降低,脱硝性能增加。对再生过程进行分析发现,SO 2 脱附比较完全,达到95%以上;5次再生后的样品碳反应量达到2.77~3.08 mg/g;NO在脱硫反应器中与SO 2 形成中间产物,导致NO脱除效率提高;NH 3 存在两个脱附峰：第1个脱附峰对应温度较低,以物理吸附的NH 3脱附为主;第2个脱附峰对应温度较高,以(NH 4 ) 2 SO 4 和NH 4 HSO 4 的分解为主。     

活性焦干法烟气脱硫技术

介绍了活性焦干法烟气脱硫技术的进展及其优点,同时阐述了活性焦的生产工艺以及烟气脱硫对活性焦产品在硫容、强度、抗氧化和抗毒化等性能方面的要求,并全面分析了活性焦烟气脱硫技术的成本。由分析可知,改善提高活性焦产品性能,降低活性焦生产成本是降低活性焦烟气脱硫技术成本的关键。     

气化渣水介重选及其分离炭制备脱硫脱硝活性焦试验研究

对国家能源集团宁夏煤业有限责任公司GSP干粉气化炉产生的气化细渣进行了粒度组成、密度组成等基本物性分析,利用复锥结构水介旋流器对其进行了水介质重力分选,以产品灰分、产率、碳分布率为评价指标,对前期条件试验获得的结构参数和操作参数的优选组合,通过水介质重力分选一次分选得到了富碳产品、高灰产品和富灰产品3种分质产品。富碳产品产率占入料8.37%、灰分12.69%,与原渣相比,碳含量提高了51.62%;富灰产品产率24.36%,灰分95.68%;富碳产品和高灰产品合计碳回收率达到97.09%,实现了残炭与灰的高效分离与富集。从产品视密度差异和可选性差异验证了水介质重力分选的可行性。对原样及3种分质产品分别进行SEM-EDS能谱分析、BET孔结构分析、XRD测试等。富碳产品多为不规则多孔絮状物,具有较高的比表面积和孔体积,总比表面积287.82 m²/g,微孔比表面积为155.89 m²/g,具备制备活性焦的潜质。以富碳产品为原料,通过添加固定配比的焦煤、长焰煤、焦油、沥青等原料,基于前期不同煤种的配比方案及热解过程中的相互作用机理,采用配煤法在富碳...     

焦化烟气活性焦低温脱硝工艺与反应器设计

为了开发适用于焦化烟气的干法脱硫低温脱硝技术,在现有活性焦脱硫脱硝技术的基础上,针对焦化烟气低硫高硝、排烟温度低、湿度高等特点,选取一种商用活性焦,在试验装置上分别研究了空速、温度、氨氮比和湿度等对活性焦脱硝性能的影响,在此基础上设计了左右并联式、错流移动床反应器结构形式,并根据理论计算和结构设计模型完成反应器图纸设计,建成60万t/a焦炉配套的活性焦干法脱硫低温脱硝工业装置,并在工业装置上开展了72h工业性试验,验证实验室工艺与反应器设计可行性。结果表明,活性焦脱硝适宜的工艺参数条件为:空速300h-1,反应温度140℃,氨氮比1. 3,烟气湿度不宜超过16%;以某焦化厂烟气为例,进行了反应器尺寸理论计算,设计出15万Nm3/h烟气量处理能力的反应器尺寸为8m×33m×4m;工业性试验的烟气温度、氨氮比、湿度均以实验室结果为基准开展试验,烟气平均进口温度约135℃、氨氮比1～1. 1∶1、烟气平均湿度12. 5%,在此条件下,装置脱硫、脱硝效率分别为99%和89%,在基准氧含量为8%时,SO2和NOx平均排放浓度分别为4mg/m3和92mg/m3,满足焦化烟气超低排放指标要求。     

以褐煤为原料制备活性焦及其脱硫脱氮性能的研究

综述了国内外烟气脱硫脱氮现状,研制出了以褐煤为主要原料,加入一定量金属氧化物制成改性活性焦,并针对大气中主要气态污染物SO2和NOX进行了脱硫、脱氮性能的研究。研究表明:此法制成的改性活性焦脱硫率可达99%,脱氮率可达87%,并且无二次污染。     

活性焦联合脱除技术在球团烟气治理中的实践

介绍了上海克硫自主研发的活性焦联合脱除技术的特点、基本原理、工艺流程及应用情况。作为国内首套球团烟气活性焦联合脱除工程应用,河北前进钢铁球团烟气治理装置自投运以来,各项排放指标良好。实践结果表明活性焦联合脱除技术对球团烟气有较好的脱除效果,应在钢铁球团烟气治理领域得到进一步推广。     

循环脱硫再生过程中活性焦表面性质和孔结构的演变规律

利用固定床反应系统模拟活性焦烟气脱硫及再生过程,进行了10次循环的脱硫再生实验,测定、计算了活性焦硫容;借助XPS和SEM表征再生前后活性焦的表面化学及形貌,测定了活性焦77 K下N2的吸附/解吸等温线,并解析获得了活性焦的BET比表面积和孔容。结果表明,循环脱硫再生过程中活性焦的比表面积和孔容呈上升趋势,分别由312.3 m2/g和0.147 9 cm3/g增加至441.4 m2/g 和 0.203 0 cm3/g,与此同时表面O元素含量由15.63%逐渐增加至19.09%;随着孔容、比表面积、表面O含量的增加,活性焦的硫容由最初的101.29 mg/g 下降至22.56 mg/g,前6个循环活性焦硫容与其表面O含量呈逆向相关关系。表面酸性的增强抑制了SO2在活性焦催化活性位的化学吸附,导致脱硫性能降低。     

活性焦低温脱除烧结烟气中氮氧化物

利用NOx可被负载NH3的活性焦吸附催化剂转变为N2的机理,研究了活性焦低温脱除烧结烟气中的NOx。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NOx性能的影响。试验结果表明,当流量从50ml/min提高到200ml/min时,活性焦对于NOx的脱除率逐渐降低,说明流量越大,NOx的去除率越低;试验反应温度从100?C上升到200?C时,NOx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NOx脱除率在反应稳定后都几乎在90%以上。      

硝酸改性-活化对褐煤热解焦脱硫性能的影响

为考察硝酸改性-活化过程对热解焦烟气脱硫性能的影响,采用褐煤热解焦为原料,经过硝酸改性和水蒸气活化后进行脱硫性能评价,研究不同的活化条件对热解焦脱硫性能的影响.结果表明i在固液比为2.5:1.0,焙烧温度为800℃,焙烧时间为4h,硝酸溶液体积分数为25％的条件下,经过硝酸改性后,改性热解焦的SO2转化率维持在70％以上的时间增加6 min;在此基础上,将硝酸改性后的热解焦进行水蒸气活化.结果表明:活化温度为影响脱硫活性的最显著因素,温度800℃、水蒸气流量0.264L/h、活化时间1.5h是改性-活化热解焦的最优活化条件,在此条件下SO2转化率维持在70％以上的时间较未活化时增加2 min.     

HNO3及NaOH改性活性焦吸附模拟烟气中SO2和Hg的实验

采用不同浓度的HNO3和NaOH溶液制备改性活性焦,并在固定床吸附装置上模拟基本烟气组成,进行了活性焦的脱硫及脱汞性能测试。对两种改性焦和原焦进行了比表面积、孔容、平均孔径等孔隙结构和红外分析（FT-IR）测定。实验结果表明：HNO3和NaOH浸渍改性均能提高活性焦的比表面积,改善其孔隙结构;HNO3改性活性焦脱硫脱汞性能相比原始活性焦分别提高43%、32%,NaOH改性活性焦脱硫和脱汞效果分别提高了79%和18%;改性后活性焦表面官能团的变化是影响其吸附性能的另一重要因素。     

微波辐照活性炭脱硫脱硝过程中炭损失研究

微波辐照结合活性炭的吸附和还原性能可以获得较高的脱硫脱硝效率,但该过程中活性炭会产生一定的质量损失。通过实验研究微波功率、氧含量、活性炭质量、辐照时间等因素对活性炭质量损失的影响。结果表明：微波功率升高,活性炭损耗率增加;辐照时间延长,活性炭质量损耗率增大,150 s内活性炭损耗严重;氧含量升高,活性炭损耗率升高,氧含量在2%～4%浓度范围内活性炭损失明显;活性炭质量增加,其损耗率下降,且呈线性关系。BET结果表明,微波辐照条件下活性炭比表面积略有减小,平均孔径增大。     

活性焦性质对脱除SO 2性能的影响研究

对大同、太西和荔波3种活性焦的物理结构及表面性质进行了分析检测,使用模拟烟气进行了脱除SO 2实验。结果表明,活性焦脱硫过程分为3个阶段：初始阶段SO 2的脱除率接近100%,该阶段时间的长短取决于活性位的数量;第2阶段SO 2的脱除效率呈快速下降趋势;第3阶段下降速度趋缓,该阶段脱硫率与硫酸的脱附速率和微孔数量及表面张力有关。太西活性焦第1阶段SO 2脱除性能最好,与SEM图显示的太西焦有更多的尖角缺陷,因此活性位最多相关;第3阶段大同活性焦脱硫性能最好,与其微孔孔容大和微孔数量多有关。活性焦表面O/C比越高,脱硫性能越差。活性焦对SO 2的脱除作用与碱性含氧官能团含量有明显相关关系,太西活性焦碱性氧官能团含量高,其脱硫性能好。活性焦表面含氮量越高,其脱除SO 2的性能越好。