燃煤电厂烟气脱硫脱硝专用型活性炭相关资料
- 格式:doc
- 大小:53.00 KB
- 文档页数:6
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨一、活性炭联合脱硫脱硝技术的原理活性炭联合脱硫脱硝技术是一种通过在燃煤锅炉烟气中喷入活性炭并将矿物吸附剂与之混合,以达到同时去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的技术。
该技术主要包括两个部分,一是活性炭脱硫技术,二是活性炭脱硝技术。
在活性炭脱硫技术中,烟气中的二氧化硫在与喷入的活性炭接触后,通过化学吸附和物理吸附等机制吸附到活性炭上,从而实现了对二氧化硫的去除。
而在活性炭脱硝技术中,喷入的活性炭与氨气在燃煤锅炉的烟气中发生氨基化反应,生成亚硝酸盐或亚硝酸,再通过亚硝化反应将NOx还原成N2。
二、活性炭联合脱硫脱硝技术的优势与传统的脱硫脱硝技术相比,活性炭联合脱硫脱硝技术具有一系列明显的优势。
活性炭联合脱硫脱硝技术具有高效率的特点。
在活性炭的作用下,烟气中的二氧化硫和氮氧化物可以被有效地吸附和还原,使脱硫脱硝效率得到大幅度提高。
该技术具有良好的适应性。
活性炭联合脱硫脱硝技术能够适用于不同种类的燃煤锅炉,且对烟气中的杂质和湿度变化的适应能力强。
活性炭联合脱硫脱硝技术具有较低的成本。
相比传统的脱硫脱硝技术,该技术需要的设备和投入都相对较少,且运行成本也较低。
活性炭联合脱硫脱硝技术对环境的影响较小。
该技术在去除大气污染物的产生的废渣也相对较少,对环境影响较小。
三、活性炭联合脱硫脱硝技术的应用活性炭联合脱硫脱硝技术已经被广泛应用于我国的电力、冶金、化工、石化等行业。
以电力行业为例,由于燃煤锅炉是主要的大气污染源,因此脱硫脱硝技术在电力行业中有着广泛的应用前景。
在大型火电厂中,通过引入活性炭联合脱硫脱硝技术,可以有效地降低烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放浓度,实现了大气污染物的减排。
该技术也为火电厂的清洁生产提供了有力的技术支持。
活性炭联合脱硫脱硝技术还可以应用于一些特殊行业,如冶金、化工等。
在这些行业中,由于生产过程产生的废气中含有较高浓度的二氧化硫和氮氧化物,因此引入该技术可以有效地减少废气对环境的影响,保障生产过程的环境安全。
脱硫用活性炭是有毒气体的净化材料活性炭主要用于各种水煤气、焦炉气、天然气、化工原料气、烟道气体的各种硫化物的精华,特别是对H2S具有独特的高效、高精度净化效果,并且无环境污染,能再生使用通过再生可回收高纯度的单质硫磺。
一、物理性质及特点:KBY -C系列活性炭为圆柱状固体颗粒,外观为暗黑色,全部采用优质原料并加一定粘合剂、助催化剂经过筛选、配料、粉碎、成型、干燥、炭化、火花等一系列精加工而成。
改产屏具有活性高、孔隙率达,硫容量大、脱硫效率高、机械强度好、耐水性好、床层阻力小、易再生,高温、高压下不易粉化等特点。
广泛应用于各行业的气相脱硫。
二、主要技术参数我公司生产的脱硫系列产品,生产工艺控制及产品检验严格按照国家标准GB7701.1.97和GB7702.1-22.97执行。
型号KBY--1型活性炭KBY --2型活性炭KBY -2B型活性炭KBY -3型活性炭KBY -4型活性炭三、脱硫基本原理1、气体中H2S和少量的O2受活性碳表面的催化作用,在室温常压条件下发生下列反应:2H2S+O2→2H2O+2S反应生成的水顺气流带走,生成的单质硫被活性炭吸附,从而达到脱除H2S的目的。
2、对气体中有机硫的脱除COS占有机硫的96%以上,COS在室温下先被活性炭水解,生成H2S,然后以H2S的脱除原理除去,反应如下:COS+H2O→H2S+CO2 2H2S+O2→H2O+2S根据活性炭的气相脱硫机理证明:活性炭质量的优劣,主要有孔隙率比表面积的大小和表面活性的强弱来决定的。
3、再生因活性炭脱硫后,活性炭吸附的是单质硫,根据单质硫的理化特性和活性炭的吸附与解吸基本原理,向活性炭层通无氧高温气流,使活性炭与单质硫同时都得到加热,当温度升高到325摄氏度以上时,硫被熔化成液体状态或气态而从活性炭孔隙中被解吸出来,随过热蒸汽带出活性炭床外,被送入水冷却槽,硫被冷却成固体而沉于槽底,气流越过冷却水面放空。
活性炭得到再生继续使用,硫被回收。
活性炭联合脱硫脱硝技术探讨活性炭联合脱硫脱硝技术是一种利用活性炭对废气中的硫氧化物和氮氧化物进行吸附还原处理的技术。
本文将对活性炭联合脱硫脱硝技术进行探讨。
活性炭联合脱硫脱硝技术通过将活性炭作为吸附剂,吸附废气中的硫氧化物和氮氧化物,再经过还原反应,将其转化为无害的氮气和二氧化硫。
该技术具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点,因此受到了广泛的关注和应用。
活性炭联合脱硫脱硝技术主要包括吸附和还原两个阶段。
在吸附阶段,活性炭用于吸附废气中的硫氧化物和氮氧化物。
活性炭具有大比表面积和孔径分布,可以有效地吸附废气中的有害气体。
在还原阶段,通过加热或加入还原剂,将活性炭吸附的气体进行还原反应,将其转化为无害气体。
活性炭联合脱硫脱硝技术的具体操作参数有吸附剂种类、床层高度、空气速度、反应温度等。
吸附剂的选择对于技术的效果具有重要影响。
一般来说,活性炭具有较好的吸附性能,可以选择合适的活性炭作为吸附剂。
床层高度和空气速度影响吸附物质在床层中的停留时间,需要根据实际情况进行调整。
反应温度会影响吸附剂的吸附和还原性能,需要控制在适宜的范围内。
活性炭联合脱硫脱硝技术的应用领域主要包括石油化工、电力、冶金等工业领域。
石油化工行业废气中的硫氧化物和氮氧化物含量较高,采用活性炭联合脱硫脱硝技术可以有效地减少废气对环境的污染。
电力行业燃煤发电过程中会产生大量的硫氧化物,采用该技术可以降低二氧化硫的排放量。
冶金行业烧结烟气中也含有大量的氮氧化物,采用活性炭联合脱硫脱硝技术可以降低废气对大气的污染。
活性炭联合脱硫脱硝技术是一种有效处理废气中硫氧化物和氮氧化物的技术。
该技术具有处理效果好、投资成本低、运行成本低等优点,适用于石油化工、电力、冶金等工业领域。
在实际应用中,需要合理选择吸附剂、调整操作参数,以达到最佳的处理效果。
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用脱硫脱硝活性炭主要用于燃煤电厂的废气治理,能够有效地吸附并去除废气中的二氧化硫和氮氧化物等有害物质,减少对环境的污染,保障人民健康。
本文将介绍脱硫脱硝活性炭的制备方法和工程运用。
一、制备方法1. 选择原料:优质活性炭是制备脱硫脱硝活性炭的核心原材料,应选择表面积大、孔隙结构合理、强度高的物料为基础。
比如,木质活性炭、煤质活性炭、椰壳活性炭等都可以作为原料。
2. 改性处理:将活性炭表面进行化学或者物理改性,加强其对目标污染物的吸附性能。
常用的改性剂有铝酸盐、硅酸盐、氨基化合物等。
3. 拌和混合:将改性后的活性炭与黏结剂、助剂等混合,均匀搅拌,使其形成具有一定强度的颗粒状物料。
拌和时应控制黏结剂的含量,一般为活性炭质量的10%左右。
4. 成型压制:利用成型设备,将拌和混合后的物料进行模压成型,成型后的脱硫脱硝活性炭颗粒应具有一定的力学强度和粒径,以便于后续的填充使用。
5. 烘干活化:将成型压制后的活性炭在高温炉中,进行烘干和活化处理,使其活化程度达到最佳状态。
活化过程中应控制温度、时间、氧化剂等因素,以便于使活性炭表面孔隙结构得到最大化的开放。
二、工程运用脱硫脱硝活性炭主要应用于燃煤电厂的废气治理,其具体的工程运用方式主要有以下几点:1. 填充剂:将制备好的脱硫脱硝活性炭颗粒填充在燃煤电厂的脱硫脱硝设备中,废气经过填充床层,在颗粒表面吸附并去除其中的二氧化硫和氮氧化物等有害物质。
2. 活性炭反应器:将制备好的脱硫脱硝活性炭填充在反应器中,将废气通过反应器,通过反应器内的喷淋液等物质对废气进行处理,达到脱硫脱硝的效果。
3. 混合填料法:将脱硫脱硝活性炭填充在废气处理设备的填料层中,并与其他填料混合使用,通过填料的作用,增加其表面积和空隙,达到更好的废气处理效果。
4. 普及化生活:将制备好的脱硫脱硝活性炭用于有机废气、酸雾等的治理,将其广泛应用于生活环境和工业生产中,以便于减少有害气体的排放,保护环境和人民健康。
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用
脱硫脱硝技术是减少大气污染的重要手段之一,而活性炭是目前广泛应用的脱硫脱硝材料之一。
本文将介绍活性炭的制备方法和工程运用。
一、活性炭的制备方法
1. 物理法制备活性炭
物理法制备活性炭是通过高温烘烤木材、竹子、花生壳等有机物质,使其在缺氧条件下分解,生成含碳量高的物质,再经过活化处理而成。
化学法制备活性炭是在物理法的基础上,利用化学物质对有机物进行改性,进一步提高活性炭的吸附能力。
生物质法制备活性炭是利用农作物秸秆、麻棕、菜籽壳等低价生物质资源作为原料,通过生物质炭化技术制备而成。
1. 脱硫
脱硫是指从燃煤发电厂等工业排放气体中去除二氧化硫的过程。
通过将气体通入活性炭床中,二氧化硫被吸附在活性炭表面上,净化后的气体再被排放到大气中。
2. 脱硝
3. 处理有机废气
活性炭也可用于处理有机废气,包括挥发性有机物、氡气、异味等。
在处理过程中,有机废气通过活性炭床,有机物质在活性炭表面被吸附并分解,从而净化大气。
三、结论
活性炭是目前广泛应用于工业净化领域的一种材料,不仅能够有效减少大气污染,还能够回收利用废弃物资源,具有环保和经济效益。
随着环保技术不断的发展和改进,活性炭在工业净化中的运用也将越来越广泛。
生物质活性炭烟气脱硫脱硝的研究进展摘要:在一些燃煤电厂中为了能够实现对电厂烟气污染物的控制,往往会采用多种烟气脱硫脱硝技术,在近年来,生物质活性炭脱硫脱硝技术逐渐成为研究的热点,应用生物质脱硫脱硝技术也获得了较好的效果。
关键词:生物质活性炭;脱硫;脱硝一、生物质活性炭烟气脱硫技术在烟气脱硫技术中应用生物质活性炭脱硫技术,其实就是应用生物质活性炭通过吸附与催化氧化的过程中在生物质活性炭的表面可以对SO2实现物理吸附,这样就能将该过程中产生的H2SO4吸附在生物质活性炭的空隙内,从而减少烟气中SO2的含量。
(一)生物质活性炭孔隙结构对脱硫性能的影响利用生物质活性炭脱硫,往往是生物质活性炭表面的孔隙吸附了SO2、O2、H2O,因此可以说该生物质活性炭的微孔容积越大,则其包含的活性位就越多,这就更加有利于吸附烟气中的SO2、O2、H2O,而且大量的实践也证明该说法的正确性,同时研究也发现生物质活性炭的孔隙结构的合理性也会其吸附性产生影响。
图1是比较常见的脱硫活性炭,该活性炭孔隙结构相对比较均匀。
图1 常见的脱硫活性炭(二)生物质活性炭表面化学性质对脱硫性能的影响在生物质活性炭的表面还存在多种官能团,诸如算酸性官能团与碱性官能团。
酸性官能团具有较强的分解功能,而富含氮碱性的碱性官能团则可以提升生物质活性炭对烟气中的酸性气体的吸附能力。
一些研究人员通过应用HNO3对各类生物质活性炭,诸如生杏壳活性炭、椰壳活性炭、煤基活性炭等进行改性,分析研究结果发现,对SO2的穿透时间被延长,而且可以吸附的SO2-也增多,这就可以大大的提升脱硫效率,获得较好的脱硫效果。
(三)生物质活性炭表面负载过渡金属对脱硫性能的影响在生物质活性炭避免还含有一定的金属及其氧化物,这也可以在一定程度上增强SO2的吸附能力,其中对Ce、Mn等金属及其氧化物的吸附能力进行研究。
通过对负载 Mn 的核桃壳活性炭(P/AC)与未负载 Mn 的核桃壳活性炭(AC)的实际脱硫率进行比较,可以发现前者的脱硫率是后者的1.6倍。
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用脱硫脱硝是指通过化学或物理方法将含硫和氮的化合物从气体中去除的过程,主要目的是减少大气污染物排放。
而活性炭是一种多孔性吸附剂,具有较大的表面积和丰富的微孔结构,具有很强的吸附能力。
将脱硫脱硝与活性炭结合起来,制备脱硫脱硝活性炭,已成为一种有效的大气污染治理技术。
本文将介绍脱硫脱硝活性炭的制备过程和工程运用情况。
一、脱硫脱硝活性炭的制备1. 原料准备制备脱硫脱硝活性炭的原料通常是木质素类或煤炭类物质,因为这些物质中含有丰富的碳元素,能够在适当条件下转化为活性炭。
而对于脱硫脱硝活性炭来说,还需要在原料中添加一定量的硫和氮化合物,以便在后续的活化过程中形成活性位点,增加其吸附性能。
2. 碳化原料经过碳化过程,将有机物转化为无机碳。
碳化的条件主要包括温度和时间两个方面。
通常情况下,碳化温度在600℃-900℃之间,碳化时间为1-3小时。
碳化后的物质通常称为焦粉。
3. 活化碳化后的物质需要进行活化处理,以在材料中形成丰富的微孔结构。
活化的方法主要有物理活化和化学活化两种。
其中物理活化是指在高温下利用气体或蒸汽对焦粉进行处理,而化学活化是指在碳化物质中加入化学试剂,使其在适当条件下转化为活性碳。
经过活化处理后的产品便成为脱硫脱硝活性炭。
4. 浸渍为了增强活性炭的脱硫脱硝性能,可以在活化后的活性炭中进行浸渍处理。
通常使用的浸渍试剂有碱金属盐和碱土金属盐等。
浸渍处理可以增加活性炭的化学反应位点,提高其对脱硫脱硝物质的吸附能力。
5. 干燥经过浸渍处理后的活性炭需要进行干燥处理,以去除浸渍液中的水分,增加活性碳的稳定性和活性。
通过以上步骤,脱硫脱硝活性炭便制备完成。
制备出来的活性炭具有大孔和微孔结构,比表面积较大,有很强的吸附能力,可以有效去除气体中的硫和氮化合物,达到脱硫脱硝的目的。
脱硫脱硝活性炭在工程上主要用于烟气脱硫脱硝处理系统中。
主要包括燃煤电厂、钢铁厂、化工厂等产生大量二氧化硫和氮氧化物的工业环境。
燃煤电厂烟气脱硫脱硝专用型活性炭相关资料(之一)(2009-12-07 22:14:07)转载▼一. 项目提出的背景1、日趋严重的环境问题及其与燃煤发电技术的关系目前我们生存的地球面临三大环境问题:—是由于CO2和CH4引起的“温室效应”导致气候持续变暖;二是由于SO2和NOx的过度排放引起的酸雨频发;三是NOx与HC类化合物引起的臭氧层消失危机。
这三大环境问题均与燃煤发电技术密切相关。
化石类燃料燃烧产出的CO2、NOx、SO2及粉尘分别占大气污染物排放总量的99%,99%,91%和90%;在我国,燃煤产生的NOx、SO2和粉尘分别占大气中各污染物总量的67%,87%和79%。
统计数据显示,我国1988年燃煤锅炉的NOx排量达132~177万吨,1989年国内5万千瓦以上的燃煤电厂SO2排量达420万吨(占全部排量的27%)【1】。
从1980年到1996年,我国燃煤电厂的装机容量和燃煤消耗量分别增加3.27倍和2.8倍,SO2的排放总量以100万吨/年的速度递增,原因是脱硫技术进展缓慢且投资过大〔2〕。
1999年全国煤炭产量为11.5亿吨,主要用于发电、工业锅炉、冶金、建材、化工及民用等方面,以平均含硫1.25%,其中可转化成气相含硫化合物的比例以83.5%计,则当年因燃煤排放的SO2总量高达2400万吨,造成的经济损失约160亿元,同时威胁着12亿人口的身体健康和16亿亩耕地的正常耕作。
而SO2排放较为集中的就是电厂的燃煤锅炉〔3〕。
自然界SO2的正常浓度为0.0001~0.001ppm,超出此范围即会引发酸雨,1999年进行的城市酸雨发生情况调查结果表明,全国81.6%的大中型城市均发生酸雨现象,且62.3%的城市环境中空气SO2年平均浓度超过国家二级排放标准,年均降水pH<5.6的地区已达国土总面积的40%左右,降水pH≤4.5的国土面积达17%,华东、华中及华南各大区酸雨频率高达90%以上,部分地区已恶化至“十场雨十场酸”的地步〔4〕。
煤电占全国发电总容量的80%以上,2000年总发电量达1200~1300GWh,装机容量250~270GW,煤耗达5亿吨,占当年全国煤炭总耗量的37.6%, SO2排量1140万吨,占我国当年SO2总排量的44%〔5〕。
由以上列举的资料数据可知,燃煤电厂烟道气排放的SO2、NOx是我国大气环境污染的主要源头,且我国乃至全世界面临的环境问题均与燃煤发电技术有密切的关联关系。
更为严重的是,经历了2003年和2004年两个年度史无前例的“电荒”之后,国内的燃煤电厂新建及扩建的装机容量将于2006年~2008年迎来高峰期,届时我们面临的环境问题将更为严峻。
2、燃煤电厂烟道气污染物排放治理技术的进展趋势分析热电厂烟道气的主要污染物成分有SOx(包括SO和SO2)、NOx和粉尘,近年来将CO2亦归属于污染物范畴。
目前治理技术最成熟的为粉尘和SOx的脱除技术,而NOx和CO2的脱除在日本、美国和德国已有成熟技术,而在我国尚处于探索阶段。
下面将与本项目有关的SOx和NOx的脱除技术分别予以介绍。
(1)烟道气脱硫技术的类型及进展情况烟道气脱硫技术大致可分为四种工艺类型。
一、用各种液相或固相物料吸附或吸收SOx的工艺技术。
此类工艺应用最广,亦最为成熟。
又可细分为湿法(脱硫剂和脱硫产物均为液体)、干法(脱硫剂和脱硫产物均为固体)、半湿法(脱硫剂为液体,产物为固体)和半干法(脱硫剂为固体,产物为液体)四种类型〔4〕。
典型的湿法脱硫技术有碱法、双碱法(钠∕钙法)、魏尔曼—洛德法(即亚硫酸盐法)、碳酸钠水溶液法等;典型的干法脱硫技术有氧化镁法、氧化锌法、活性炭吸附法、负载金属的活性炭吸收∕催化转化法、氧化铁法和氧化钙法等;典型的半湿法脱硫技术有柠檬酸盐法、稀酸法、催化-IFP-CEC氨洗涤法、氨水吸收法等;典型的半干法脱硫技术有用水洗涤再生的活性炭吸附法、载碱性金属氧化物的炭吸收法等〔6〕。
二、将SO2氧化成酸酐进而生成酸的脱硫工艺技术。
有氧化镁法和氧化锌法、湿壁塔电解池法、特种气体扩散电极电化学法等〔7〕〔8〕。
三、在烟气中将SO2还原为单质硫的脱硫工艺技术。
有柠檬酸盐法、负载型Sm2O3蜂窝状催化剂法、CO还原法等〔9〕。
四、物理法烟气脱硫技术。
如荷电干式吸收剂喷射除尘脱硫工艺(由美国Alanco环境资源公司开发并应用)、低温等离子体烟气除尘脱硫一体化装置技术、电子束辐照烟气脱硫脱硝技术等〔2〕〔10〕。
上述所有烟气脱硫技术中,已得以广泛应用的成熟工艺有碱石灰法、氧化镁法、活性炭吸附一再生法等,其它技术尚处于实验室或工业侧线试验阶段。
(2)烟道气脱硝技术的类型及进展情况单独的烟气脱硝技术除少数几种已进行过工业性试验之外,大多尚处于实验室研究阶段。
已进行过工业性试验的脱硝技术有电子束辐照技术(实验场地在四川绵阳科学城热电厂)〔10〕和等离子体技术(在成都热电厂试验)〔2〕两种,效果较好,但运行成本过高,推广乏力。
尚处于实验室研究阶段的烟气脱硝技术有专用碳质吸附剂技术〔11〕、氧缺位磁铁矿化学还原法〔12〕、Fe-ZSM-5∕Reney Fe复合催化剂定向还原法〔13〕、电化学法〔7〕等。
总体来说,单独的烟气脱硝技术都不成熟,尚无工业化应用的可能性。
(3)脱硫脱硝一体化技术类型及进展烟道气的脱硫脱硝一体化技术有以下几种。
一、电化学法。
如用铈离子盐类做电解液的媒质电解气化法脱SO2∕NOx技术〔7〕。
尚处于实验室研究阶段。
二、改良型电子束辐照技术。
已进入工业试验阶段,尚存在许多技术问题,运行成本过高〔10〕。
三、负载过渡金属氧化物的活性炭催化吸收技术。
已进入工业试验阶段,催化剂复活技术尚未过关〔14〕。
四、活性炭干法脱硫脱硝技术。
系由德国的BF(Bergbau-Forschung)公司于1960年代研究开发成功〔15〕,1982年与日本三井矿山株式会社合作开发了MMC-BF工艺〔16〕。
另一种说法是由日本住友重机械株式会社于1976~1984年率先提出并完成研究工作〔17〕。
经过不断完善及其它公司的陆续加盟,目前已演变成MMC-BF工艺、GE-Mitsui-BF工艺、住友TOX-FREE工艺等几种型式,且在美国、日本和德国已有数套工业装置运行,从1987年商业化运行成功至今已有18年历史了,是目前最成熟的脱硫脱硝一体化技术。
综上所述,从技术角度来看,单纯的烟气脱硫技术已相当成熟,单纯的烟气脱硝技术尚无成功的先例,而烟气脱硫脱硝一体化技术只有活性炭干法脱硫脱硝技术已成熟化并且得以商业化运行至今。
从发展趋势来看,脱硫脱硝一体化技术才是我国燃煤电厂烟道气治理的最终方向和唯一方向,只有走这一技术途径才能有效降低酸雨的发生频率,进而保护我们的生存环境。
3、活性炭干法脱硫脱硝技术简介〔15〕〔16〕〔18〕该技术系以高机械强度、低表面积的特制活性炭(亦称为活性焦)为吸附剂对烟道气进行脱硫、脱硝及气机有毒物脱除的多级处理工艺系统,MMC-BF和GE-Mitsui-BF工艺的核心处理系统由三个单元组成——吸附;活性炭再生;副产物回收。
(1)吸附单元。
由两部分组成(上、下两段),上段为脱硝塔,下段为脱硫塔,活性炭由上向下移动,经过降温处理后的140~150℃的烟气由下向上与活性炭逆流接触。
烟气先经过脱硫塔脱除SO2,然后向烟气中加入氨气,混掺了NH3的烟气接着进入脱硝塔,最后的烟气达标后排放。
活性炭先进入脱硝塔,烟气中的NOx及O2与外加的NH3在活性炭的催化作用下(活性炭内表面上的含氧、含氮官能团作为催化活性点)发生如下选择性催化还原反应(SCR反应):4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O,从而使NOx转化成无害的N2。
在脱硝塔中被加热且吸附了少量NH3的活性炭进入脱硫塔,以下脱硫反应生成的产物吸附、担载于活性炭的孔隙中,活性炭起到吸持、移走含硫产物的作用:2SO2+O2+3H2O→2H2SO4∕AC;H2SO4∕AC+NH3∕AC→NH4HSO4∕AC;NH4HSO4∕AC+NH3∕AC→(NH4)2SO4∕AC。
(2)再生单元。
从脱硫塔底卸出的活性炭被移入再生塔,被强制加热到400~500℃,活性炭孔隙中吸持的硫酸或硫酸铵盐分解脱附,活性炭得以物理性再生,此过程主要化学反应为:(NH4)2SO4∕AC→2NH3+SO3+H2O;H2SO4∕AC→SO3+H2O。
在物理性再生的同时,生成的SO3与活性炭孔隙中的碳发生反应,生成含氧及含氮的表面官能团,从而使活性炭得以化学性再生:2SO3+C∕AC→2SO2+CO2;SO3+ C∕AC→SO2+O…C∕AC;NH3+O …C∕AC→N2+OH…C∕AC或∕及H2O+N…O…C∕AC再生后的活性炭经过筛选,粉化的以及破碎成小颗粒的活性炭或者做为锅炉燃料烧掉,或者卖给活性炭工厂进一步加工成其它的活性炭产品出售;筛选后的再生炭重新回到脱硝塔中循环使用,经物理性及化学性再生的活性炭其脱硫和脱硝性能要高于新鲜炭,再生炭在循环使用之前一般需补充总量1~2%比例的新鲜活性炭。
(3)副产物回收单元。
再生塔中排出的富SO2气体(浓度高达20~25%)既可用来生产硫磺,亦可用来制造硫酸或液态SO2产品。
以上是对MMC-BF及GE-Mitsui-BF工艺的原理性简介,这两种工艺被证明当用于燃煤的固定床或流化床锅炉以及渣油流态化催化裂化反应器的尾气处理系统时,能脱除99%以上的SOx物,和80%以上的NOx脱除率,同时还可以使其它的有毒物质如二恶英∕呋喃类化合物、还原性蒸气、元素态汞及其它重金属类化合物得以70%~98%地去除。
住友TOX-FREE脱硫脱硝工艺的特点是采用非选择性催化还原反应进行烟气脱硝,不外加还原剂,直接利用活性炭内表面上生成的活性含氮官能团与氧化氮分子进行反应以实现脱硝的目的,在脱硝反应进行过程中消耗掉的活性点需在再生工序中进行再生(加入含氮化合物再生),此工艺的特色是在一个吸附塔中即可完成同时脱硫脱硝的过程,且活性炭不易发生氧化硫中毒。
TOX-FREE工艺的吸附塔垂直设置且被多孔性分布板垂直分隔为三层(前、中、后室三段),活性炭由上向下进入吸附塔,其在三个室腔内的移动速率是不同的(依靠卸料器转速控制),在前室(气体进口端)下降速度最高,主要用来吸附脱除重金属类和有机毒物类污染物,在中室下降速度居中,用于吸附脱除大部分的硫和硝,在后室中的下降速度最低,主要用于吸附脱除残留的低浓度硫和硝。
温度150℃左右的烟气则从水平方向依次通过吸附塔的前、中、后室,然后达标排空。
TOX-FREE工艺的再生塔由加热段和冷却段组成(前者操作温度为400~450℃,后者为100~150℃),在加热段生成富SO2气产物,同时加入含氮化合物使活性炭得以物理性和化学性再生(化学性再生时仅形成含氮的活性官能团,含氧官能团的生成则受到抑制);在冷却段,继续加入含氮化合物对活性炭进行化学性再生。