活性炭/焦脱硫脱硝工艺简介

一、原理

利用活性炭/焦的吸附特性和催化特性,使烟气中SO2、O2及水蒸气分别吸附在活性焦表面,经过反应生成H2SO4吸附在活性焦微孔中,从而达到脱硫的效果。

2SO2 + O2+2H2O → 2H2SO4

而活性焦脱硝主要利用活性焦的催化性能进行选择性催化还原(SCR)反应,在还原剂NH3的作用下将NO还原为N2。

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O

a. 活性焦再生:将吸附SO2饱和的活性焦加热到400 - 500℃,蓄积在活性焦中的硫酸或硫酸盐分解脱附,产生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O,其物理形态为高浓度SO2的气体。主要反应是硫酸与活性焦反应:

2H2SO4 + C → 2SO2 + CO2 + 2H2O

再生反应能够恢复活性焦的活性,而且其吸附和催化能力还会得到提高。

b. 副产物的转化利用:活性焦再生所产生的高浓度SO2气体,其体积浓度达到20% - 30%,高于现有硫酸生产中采用硫磺、硫铁矿燃烧所产生的SO2气体浓度,可以用来生产浓硫酸、稀硫酸(70%)、硫磺、液态二氧化硫、亚硫酸铵、亚硫酸钠等。

二、工艺流程

在烟道的总翻板阀前,焦炉烟气被引风机抽取进入余热锅炉,烟气温度从180℃降低至140℃,然后进入活性炭脱硫脱硝塔,在塔内先脱硫、后脱硝,烟气从塔顶出来经引风机送回烟囱排放。从塔底部出来的饱和活性炭进入解析塔,SO2等气体出来后送化工专业处理,再生后的活性炭重新送入反应塔循环使用。

该体系主要由热力余热锅炉、活性炭脱硫脱硝塔、引风机、解析塔、热风炉及氨系统等组成。

三、工艺特点

1. SO2脱除效率可达98%以上,NOx脱除效率可达80%以上,同时粉尘含量小于15mg/m3。

2. 实现脱除SO2、NOx和粉尘一体化,脱硫脱硝共用一套装置。

3. 烟气脱硫反应在120 - 180℃进行,脱硫后烟气排放温度120℃以上,不需增加烟气再热系统。

4. 运行费用低,维护方便,系统能耗低(每万立方米焦炉烟道气耗能约2.51kgce,相当于吨焦脱硫脱硝耗能为0.587kgce)。

6. 无废水、废渣、废气等二次污染产生;资源回收、副产品便于综合利用。

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