活性焦烟气联合脱硫脱硝技术

煤化工活性焦烟气联合脱硫脱硝技术李艳芳(煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院,北京100013)摘要: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。关键词:活性焦;脱硫;脱硝;烟气中图分类号:TQ54615文献标识码:A文章编号:100727677(2009)0120036204TechnologyofsimultaneousdesulphurizationanddenitrationusingactivitycokeLIYan2fang(BeijingResearchInstituteofCoalChemistry,ChinaCoalResearchInstitute,Beijing100013,China)Abstract:Thispapersummarizestheengineeringapplicationandcurrentstatusofsimultaneousdesulfurizationanddenitrationtechnologyusingactivitycoke.Thetechnicalfeaturesandchemicalprocessareintroduced,andsomesuggestionsonitsdevelopmenttrendarepresented.Keywords:activitycoke;desulfurization;denitration;fluegas0前言我国的SO2和NOx的排放量高居世界各国前列,由此带来的大气污染和酸雨问题十分严重,经济损失巨大,已成为制约我国经济社会可持续发展的主要因素,因此,控制SO2和NOx污染已势在必行[1]。进入20世纪80年代,人们逐渐认识到单独使用脱硫脱硝技术,设备复杂,占地面积大,投资和运行费用高,而联合脱硫脱硝一体化工艺则结构紧凑,投资和运行费用低,为了降低烟气净化的费用、适应电厂的需要,开发联合脱硫脱硝新技术、新设备已成为烟气净化的趋势。在众多的烟气联合脱硫脱硝技术中,活性焦吸附法是唯一一种能脱除烟气中多种污染物的方法,除了能脱除SO2和NOx,还能脱除烟气中的烟尘粒子、汞、二口恶英、呋喃、重金属、挥发性有机物及其它微量元素。因此,发展活性焦烟气联合脱硫脱硝技术,对于控制我国燃煤SO2和NOx排放及国民经济的可持续发展意义重大[2]。1活性焦活性焦是以煤炭为原料生产的一种新型吸附材料。目前,工业适用的活性焦为直径5mm或9mm的柱状活性焦,其生产工艺如图1所示。与常规活性炭不同,活性焦是一种综合强度(耐压、耐磨损、耐冲击)比活性炭高、比表面积比活性炭小的吸附材料。与活性炭相比,活性焦具有更好的脱硫、脱硝性能,且在使用过程中,加热再生相当于对活性焦进行再次活化,其脱硫、脱硝性能还会有所增加[3]。图1柱状活性焦制备工艺提高活性焦的硫容和强度,降低活性焦的生产成本是各国研究的重点和难点。目前,国内外活性焦研究方向大致可归纳为以下几点:(1)对现有活性焦造粒技术的改进,如生产球型颗粒状活性焦,提高其机械强度,降低其运行过程中的磨损和吸附床层的阻力。(2)用低成本原料制备活性焦,如采用烟煤或褐煤为原料生产活性焦,基本上不需要添加焦油,烟煤或褐煤价格也较低,同时还可以克服活性焦生产的地域限制,降低运输费用。(3)研制高性能活性焦,如通过优化活性焦生产工艺,提高活性焦的硫容和穿透特性,减少活性63第1期煤质技术2009年1月©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net焦循环解吸次数和吸附反应器尺寸,同时提高活性焦的催化脱硝性能,使一套装置具有多重净化功能。2001年底,煤炭科学研究总院北京煤化工分院与南京电力自动化设备总厂联合承担863项目,研制出高性能、低生产成本的活性焦产品,其性能:碘值400～500mg/g,SO2吸附量40～180mg/g,堆密度016～017g/mL,燃点高于400℃,强度9910%。该产品用于贵州某公司的工业示范装置,运行效果良好。2活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的工程应用及研究现状活性焦吸附法是西德BF公司在1976年开发的,后经日本三井矿山公司改进建立了试验装置。该法是以物理-化学吸附原理为基础的干法脱硫-脱硝技术。烟气中的SO2在活性焦微孔的吸附催化作用下生成硫酸,再加热后又生成浓度很高的SO2气体,根据需要转化成硫磺、液态SO2等产品;烟气中的NOx在加氨条件下经活性焦催化还原,生成水和氮气[4]。1981年日本对Mitsui2BF工艺进行了示范试验(其烟气处理量为1000m3/h)。1987年在Arzb