关键词：活性炭脱硫；脱硝技术
引言
脱硫脱硝技术是焦炉烟气污染物控制的主流技术，其中生物质活性炭烟气脱硫脱硝以其新颖、高效、经济、资源化的特点成为近年来的研究热点。
1活性炭联合脱硫脱硝工艺的优点
活性炭联合脱硫脱硝工艺的优点主要体现在以下几方面：第一，排烟温度高，无拖尾现象。第二，能够联合去除二氧化硫、粉尘以及氮氧化物等多种污染物，其脱硫效率不低于90%，脱硝效率不低于80%，在入口烟气中粉尘含量低于80mg/m3的前提下，出口粉尘浓度可低于10mg/m3。第三，实际采用的活性炭原材料来源较广。第四，能够有效回收污染物并将其出售，实现资源再次利用。第四，其属于一种深度处理技术，能够有效去除二噁英、氯化物、氟化物等多种污染物。第五，在钢铁行业相较于SCR联合脱硫脱硝技术，其无需对烟气加热，减少了煤气消耗。
2活性炭联合脱硫脱硝工艺的缺点
活性炭联合脱硫脱硝工艺的缺点主要体现在以下几方面：第一，当前活性炭成本较高；挥发分较低，影响脱硝效率；强度小，在装置运行中会产生较大损耗。第二，吸附法脱硫具有再生频繁、脱硫速度低、硫容小等不足。第三，喷射氨使得活性炭粘附力有所提高，导致吸收塔中气流的不均匀分布。而且氨还会导致管道腐蚀、堵塞和二次污染等情况出现。第四，活性炭在吸附塔于解析塔之间倒运需要使用链斗输送机，目前，大部分链斗输送机为日本品牌，价格较高，国产链斗机产品质量、运行稳定性急需提高。第五，活性炭在使用过程中，会产生磨损，该部分占运行费用较大。第六，由于近期钢铁行业国家超低排放标准已发布征求意见稿，钢铁企业集中建设活性炭脱硫脱硝装置，导致活性炭供应量不足，价格上涨较大，增加了投资及运行成本。
3概述
活性炭脱硫脱硝工艺。1）活性炭。活性炭是以褐煤为主要原料研制出的一种具有吸附剂和催化剂双重性能的粒状物质，具有十分丰富的微孔结构，能吸附大分子、长链有机物。是SO2的优良吸附剂，也是NH3还原NOx的优良催化剂。作为催化剂的物质大都较一般物质具有更高程度的微孔结构，活性炭/活性焦就是其中微孔结构最为发达的催化剂。活性炭/活性焦中微孔对吸附量起着支配作用，中孔和大孔一般为吸附分析的进入通道，在通道内的扩散过程的快慢也会影响吸附率的大小。2）工艺流程。烟气进入吸附塔经活性炭吸附脱除SO2，喷入NH3在活性炭的催化作用下脱除NOx，吸附SO2饱和后的活性炭经链斗机输送至解析塔，在解析塔内加热至400℃以上将SO2解析出来，进入下一工段制取产品。3）活性炭的再生。吸附饱和后的活性炭表面微孔会留有生成产物H2SO4、NH4HSO4和(NH4)2SO4，从而使得活性炭的吸附能力下降，所以要求能够将上述产物在微孔中去除，实现活性炭的再生。将活性炭温度隔绝空气加热至400℃以上实现再生。如此一来，微孔内的炭会和硫酸发生反应生成SO2气体，解析出的SO2气体可生产液体SO2、硫酸、单质硫等。
4脱硫脱硝技术的应用
武钢焦化公司1#、2#焦炉投产于2004年， 4#焦炉投产于2006年；5#焦炉投产于2010年，6#焦炉投产于2012年。1#、2#、4#焦炉为55孔6m焦炉，每座焦炉年产量设计值为55万吨；5#、6#焦炉为60孔7m焦炉，2座焦炉年产量设计值为150万吨。
目前1～6#焦炉加热产生的烟道气温度达（200～250）℃、SO2含量为（100～200）mg/Nm3、 NOX含量（500～700）mg/Nm3。含有大量的SO2 、NOX的烟道气体影响周边环境及空气质量，进而对人类健康和生态系统造成危害，并成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素。
结合宝钢股份和武钢有限对奥地利英特佳环境与能源有限公司活性炭一体化脱硫、脱硝工艺技术应用实绩考察情况，本项目采用引进奥地利英特佳公司的活性炭一体化脱硫、脱硝烟气净化工艺技术（简称：CFGC），可以满足焦炉烟道气排放标准要求。
武钢焦化1～6#焦炉烟气净化系统主工艺由烟道系统、GGH+GAH换热装置、增压风机、活性炭一体化净化装置（吸附塔、活性炭、解吸系统、活性炭循环输送系统、喷氨系统、酸气处理系统、除尘系统）及烟囱等组成。净化装置吸附、催化还原剂采用活性炭，反应温度（130～140）℃。装置采用1个模块与1个上下叠加的方式布置来满足烟气处理的能力需求。活性炭采用（390～450）℃进行高温解吸，解吸后活性炭循环使用，不足部分补充。
5活性炭安全措施
活性炭存在爆燃风险，活性炭本身具有巨大的比表面积，吸附力强，同时在含氧量足够的情况下，容易发生自燃。尤其是在系统检修期间和活性炭高温解吸过程中。在检修过程中，活性炭装料需要整体转移，系统通风过程中，容易造成活性炭粉末自燃，且此类自燃难以察觉，等发现问题时，往往难以控制。本项目采用振动筛及超细粉尘风筛去除活性炭粉末。同时吸附塔设置氮气保护。在高温解吸过程中，如果操作不善，造成解吸塔氧含量超标，亦会造成活性炭自燃，甚至有爆炸的风险。因此，解吸过程中，全部设计正压操作系统，采用氮气保护。
结语
综上所述，对于当前我国的焦炭行业发展来看，其速度和规模都有了较大程度的提升，这在较大程度上提升了人们的生活品质，满足了人们日益增长的需求，但是与此同时，其产生的不良影响也是比较明显的，尤其是在燃煤过程中所排出的废气更是会在较大程度上造成大气环境的污染，因此，必须针对这种污染进行治理，其最为主要的处理手段就是针对钢铁烟气中的二氧化硫和氮氧化物进行降低处理，就这一点来看，我国在该方面也已经进行了一定的研究，尤其是在脱硫脱硝技术的发展和应用上也取得了一定的成就，很多钢铁烟气脱硫脱硝技术的应用效果也是非常不错的，尤其是对于W-L再生脱硫技术、活性炭脱硫脱硝工艺以及选择性催化脱硫脱硝技术来说更是较为突出的代表，并且相信随着我国脱硫脱硝技术的不断发展和成熟，其应用的效果也必然会得到进一步的提升。
参考文献
[1]方朝君,闫常峰,余美玲.同时脱硫脱硝技术的应用与发展现状[J].化工进展,2018,S1:361-365.
[2]我国脱硫脱硝技术的发展及应用[J].中国环保产业,2019,08:18-21.
[3]王旭伟,鄢晓忠,陈彦菲,谭旦辉.国内外钢铁燃煤锅炉烟气同时脱硫脱硝技术的研究进展[J].电站系统工程,2019,04:5-7+39.
论文作者:刘 鹏
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/4
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