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活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化技术应用

   日期:2018-09-17     来源:《化工设计通讯》    浏览:36    

  如今我国使用的半干法脱酸+袋式除尘器除尘、SNCR脱硝工艺已经不能实现超低排放,在很多技术方面都有一些难以解决的问题,不能适应我国新的有关规定,主要分析研究了活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化技术在实际中的作用。

  1活性焦性质简介

  活性焦是一种新型的吸附材料,其主要的制作原料是煤炭。和活性炭相比,活性焦的成本比较低,比表面积也相对较小,其还有很多方面的优点,比如孔隙结构比较好、表面基团种类较多、化学性更加稳定、热稳定性较好等,活性焦还有负载性能和还原性能,不但能够当作高分散催化体系,还能够当作还原剂使用。

  1.1活性焦表面物理特性

  活性炭主要的物理特性就是其孔结构和比表面积。活性炭在其结构方面,因为是不按规则排列的微晶炭,在其中固定的地方会有间隙,就会产生孔隙,这样就会有数量较多的微孔,产生较大的内比表面积,让活性炭质材料有良好的吸附功能,还有,这种材料较大的比表面和数量较多的孔结构让分子更加容易进行扩散。国际纯粹与应用化学联合会对其进行了明确的划分,即微孔、中孔、大孔,它们的半径分别是,2nm,250nm。这三种半径不同的孔在吸附催化方面所起到的作用也有一定程度的差别:大孔没有很强的吸附作用,主要是用于吸附质分子进行扩散;中孔不但可以使吸附质分子进行扩散,还能够控制吸附的过程;微孑L原理表层,吸附质分子在穿过大孔和中孔之后才能到达微孔。

  1.2活性焦表面化学特性

  在活性炭质材料的表面上,有很多的含氧、含氮官能团。产生吸附作用的活性中心就是表面官能团,它让活性炭质材料具有弱极性,使吸附剂的催化性能更加强大,让炭对有机物、无机物的吸附选择性发生变化。普遍来说,在碱性官能团产生在活性炭质材料的表面时,活性炭质材料比较容易吸附酸性物质;如果酸性官能团产生在活性炭质材料的表面时,活性炭质材料就比较容易吸附碱性物质。比如活性焦吸附催化SO2,在制作活性焦时,在活性焦的表面产生了愈多脱硫活性位,让SO2主要起到催化氧化的作用,所以它的表面积没有活性炭高,不过它的脱硫性能相比于活性炭较高一些。

  1.3活性焦再生特性

  随着吸附反应的发生,活性焦表面逐渐吸附了越来越多的物质,这些物质慢慢将活性中心覆盖,使其吸附性能慢慢减弱,脱除效率也在慢慢降低。所以,对吸附后的活性焦要采取再生处理,将活性焦表面吸附的物质除去,保证其吸附活性良好。目前使用较多的再生措施主要是加热法和水洗法,并且在这一过程中产生的副产物也有所不同。比如吸附S02,产生的再生物质是硫酸,液体SO2,单质硫等。

  2活性焦脱硫脱硝一体化技术系统组成

  某厂有l#、2#、3#的2台55t/h和1台50t/h,共3台垃圾焚烧循环床锅炉,其中每一台的烟气量是15万m/h,传统的烟气脱酸工艺是半干法脱酸+袋式除尘器除尘,采用的工艺是SNCR脱硝,因为传统的办法已经不能达到最新的有关排放的规定,所以要在分析该工程的基础上对脱硫脱硝进行完善。活性炭脱硫脱硝系统就是一种经过改造后的系统,由活性炭脱硫脱硝吸附系统、活性炭解析再生系统、活性炭循环输送系统、氨蒸发喷射系统、烟气系统等组成。

  2.1活性焦脱硫脱硝吸附系统

  吸附装置主要由6个脱硫脱硝模块组成,其处理量为75,000m/h,由上到下依次为净化塔活性炭给料阀、活性炭给料仓、活性炭吸附模块、活性炭下料设备、活性炭下料仓、

  活性炭下部给料阀等。

  在进行塔体的建设中没有死角,而且在塔体中设置了通道,方便人们进行清洁工作。在净化塔中有合适的入孔门和观察孔,在周围还要有过道。在净化塔中,还要严格设置测量装置,保证有温度、压差、料位测点。在活性焦的运行过程中,要避免闷燃现象的发生,每层要有两个防爆门,确保安全。净化塔总阻力≤1800Pa,净化塔大小为3.8×9(m),高15m,整体占地为11.5×40(m)。

  2.2活性炭再生系统

  在活性炭吸附了SO2后,通过输送机进入到再生塔,再生塔有加热段、冷却段两个阶段,是列管式换热型式。在再生塔的管程中是活性炭,壳程中是换热介质,使用氮气作为加热介质。

  再生塔的结构包括给料阀、进料仓、加热段、冷却段、下料阀、振动筛等。

  2.3氨气蒸发系统

  使用氮气气化器进行SCR脱硝,在气相出口处有温度变送器,在合理的温度时自动调控开闭,在管网内温度在120℃以下时,打开调节阀,气化器正常运行;在不使用该装置时,将其关闭。

  3结语

  在活性焦净化技术的过程中,形成的产物能够被合理的利用,这种工艺的特点就是环保、可持续,避免在使用过程中出现能源的浪费,同时减少对环境造成的污染。活性焦一体化脱硫脱硝烟气净化技术是一种比较先进的技术,在当今各种领域中都有很好的发展空间。

 
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