活性焦制备工艺对其性能的影响研究
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活性焦烟气脱硫技术相关技术资料一、生产工艺生产工艺:活性焦的生产方法是按重量百分比将褐煤与焦煤混合并粉碎制得煤粉,加入煤焦油和水基乳化剂捏合制成煤膏,煤膏经液压挤条制成条状颗粒,在炭化炉中一次完成烘干、炭化,在具有氧化氛围的活化炉中,通入水蒸汽活化制成活化料,活化料经自然氧化形成具有丰富表面官能团结构的活性焦。
用褐煤作为制作活性焦的主原料,不仅价格相对便宜,所制作活性焦的性能除具有强度高,中孔发达和同时脱硫脱硝的特点外,还可在脱硫脱硝的同时应用于烟气除尘。
大约1.5T至2.1T生产一吨活性焦。
二、活性焦烟气脱硫技术成本国内目前已投入连续稳定运行的某工业活性焦干法脱硫装置年运行成本分析见表2。
以此计算,活性焦的消耗占烟气脱硫技术总成本的约65%,是影响活性焦脱硫技术经济性能的关键因素。
由试验研究和实际运行表明,活性焦的消耗主要包括两部分,其一为脱附再生反应时消耗的活性焦,其二为活性焦颗粒在移动床自上而下移动时因为磨损消耗的数量。
一般而言,磨损消耗的活性数量与其质量紧密相连,活性焦质量差则消耗高,使脱硫成本增加。
因此,降低烟气脱硫技术成本的主要途径是提高活性焦性能,尤其是提高其耐压强度和耐磨强度,同时又不降低其脱硫性能,从而降低活性焦的消耗和生产成本。
目前,可以采用的主要工艺方法包括配煤技术,通过配煤技术改善活性焦的原料性能,达到改善孔隙结构和吸附脱附性能的目的;另外,也可以通过工艺参数的改变或采取添加催化剂的方法,以达到提高脱硫用活性焦综合使用性能的目的,以降低活性焦在烟气脱硫过程中的使用成本,从而最终降低烟气脱硫技术成本。
三、活性焦干法烟气脱硫技术应用情况目前活性焦干法烟气脱硫技术在电厂应用中,主要是在一些小型机组上使用,如5万千瓦、10万千瓦,最大的30万千瓦机组。
目前国内尚无投产运行使用此技术的大型机组。
在建的主要是神华在锡林浩特市的胜利电厂,规模是2×660MW空冷超临界机组。
整个活性焦干法烟气脱硫系统招标价8亿元。
新型活性焦吸附工艺在废水处理中的应用效益浅析发布时间:2021-07-15T16:25:07.047Z 来源:《城镇建设》2021年第4卷2月第6期作者:张方方,刘景明[导读] 吨水运营成本为0.36元-0.47元/m3之间,出水水质标准达到了GB18918-2002的一级A标准,以及达到了GB3838-2002的地表水劣三类标准,取得了比较好的经济、环境和社会效益。
张方方,刘景明(青岛水务碧水源科技发展有限公司,山东青岛266034;苏州汇博龙环保科技有限公司,江苏苏州215122)摘要:阐述了新型活性焦吸附工艺系统、投资成本及运行费用,同时结合两个工程应用案例,进行了活性焦再生技术—热再生技术的研究应用效益浅析, 吨水投资在616元-944元/m3之间,吨水运营成本为0.36元-0.47元/m3之间,出水水质标准达到了GB18918-2002的一级A标准,以及达到了GB3838-2002的地表水劣三类标准,取得了比较好的经济、环境和社会效益。
关键词:活性焦吸附机理吸附流程再生流程应用效益活性焦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。
2008年后,由于国家对废水处理标准提标的严格要求,对成分复杂、难生物降解的工业废水和特殊污染物,没有比较好的技术手段,活性焦技术用作污水预处理、强化生化工艺、深度处理的重要工艺技术[1],在煤化工废水、印染、农药、石油、炸药废水等工业废水以及生活污水中的应用越来越受到关注[2],其在大型废水处理工程中的深度处理应用越来越广。
为加快其高效达到地表四类水体标准、碳达峰和碳中和应用,提供一种可靠的技术措施,本文对该新型活性焦吸附技术的吸附机理、工艺流程、活性焦再生技术及工程案例运行效果,进行了应用效益浅析。
1. 活性焦吸附机理活性焦表面含有含氧类官能团,能与废水中含有羟基(-OH)、羧基(—COOH)、氨基(—NH2)的有机物形成氢键而发挥吸附作用[3],更适合吸附大分子、复杂有机物。
工程与施工190 |2019年5月2 改性活性焦的制备活性焦是一种应用非常广泛的新型环境材料,可作为反应催化剂或污染物吸附剂。
具有对吸附十分有利的大比表面积,而且机械强度、热稳定性以及耐腐蚀性都非常优秀。
除物理性质外,表面化学性质也对材料性能有至关重要的影响。
在经过化学试剂处理或者化学方法改性后,能大幅度增加活性焦的表面含氧官能团,提高其脱硫能力。
目前主流改性方法有两种:一是浸渍法,二是共混法。
2.1 浸渍法浸渍法负载改性按照其处理过程可划分为酸处理、液相浸渍和高温焙烧三步。
第一步将制得的活性焦样品进行酸处理(通常使用10%~30%的硝酸处理24h),然后用蒸馏水或去离子水将酸洗样品pH 洗至5~6,在烘箱中烘干备用;第二步将酸处理后的活性焦置于一定浓度改性剂前驱体溶液中进行负载浸渍;最后是浸渍后活性焦烟供品的高温焙烧处理,根据前驱体的不同在500~800℃惰性气体氛围进行焙烧,之后冷却干燥后即得到改性活性焦[4]。
常用无机盐类催化剂一般采用饱和溶液浸渍法。
同时在浸渍过程中可通过超声波、提高温度、物理搅拌等方法来改善浸渍效果。
活性焦的浸渍法改性有如下优势:操作简单,生产能力高、活性组分利用率高且分散度好、浸渍金属盐类可以极细的形式分散开、成本低以及只要更换含不同活性组分的浸渍液,就可制备出各种类型,适用于不同工况条件的活性焦。
但浸渍法作为一种典型的后处理方法,需要以成品活性焦作为载体,制备过程碳损失率较大。
所以在工程实践中制备改性活性焦以共混法更为普遍。
0 引言改革开放以来,我国经济得到了迅猛发展,自2010年起,我国超过日本成为世界第二大经济体[1]。
但巨大的人口基数以及经济体量同时也决定了我国的能源消耗量也将非常巨大。
2016年SO 2的总排放仍高达1800 wt ,由其产生的一系列环境污染问题如酸雨、雾霾等依然日趋严峻[2]。
因此,全面推广烟气脱硫工艺,采取适当的方法降低SO 2等污染气体排放,对于改善与人民日常生活息息相关的大气环境有着重要的意义,对于解决我国工业SO 2污染问题甚至于社会经济的发展问题都起到不容忽视的作用。
活性焦粉末生产工艺活性焦粉末是一种重要的化工原料,广泛应用于燃烧炉和工业烘干设备的燃烧过程中。
它的主要特点是比传统燃烧方法更高的燃烧效率和更低的污染物排放。
活性焦粉末的生产工艺主要分为三个步骤:原料准备、炭化和激活。
原料准备是活性焦粉末生产的第一步。
原料通常采用高质量的煤炭,要求煤炭的挥发分较低,碳含量较高。
煤炭首先需要经过研磨,将煤炭破碎成较小的颗粒。
然后,研磨后的煤炭会被烘干,以去除其中的水分。
这是为了保证后续的炭化和激活过程能够顺利进行。
炭化是活性焦粉末生产的第二步。
炭化是将煤炭在高温下脱除其中的杂质,保留纯净的碳。
炭化过程主要通过控制煤炭的温度和时间来实现。
煤炭通常会被加热至800℃到1000℃之间的温度,然后保持一段时间。
在这个过程中,煤炭中的水分和挥发分会被蒸发掉,同时煤炭中的杂质也会被消除。
经过炭化后,煤炭会变成坚硬的焦炭。
激活是活性焦粉末生产的最后一步。
激活是利用化学方法,在炭化后的煤炭中创造出许多微孔,提高其吸附能力。
激活剂通常使用碱金属氢氧化物或酸进行处理。
当激活剂与炭化后的煤炭接触时,它们会发生化学反应,形成大量的气体。
这些气体会带走煤炭中的杂质,并在煤炭中留下许多微孔。
这些微孔能够增加煤炭的比表面积,并提高它的活性。
激活过程通常在高温下进行,以保证反应的进行。
活性焦粉末的生产工艺不仅需要严格控制每个步骤的温度、时间和化学剂的投入量,还需要考虑到工艺流程的安全性和生产效率。
因此,在实际的生产过程中,需要使用先进的自动化设备,对整个生产过程进行全自动控制和监控。
同时,还需要对废气进行处理,以减少对环境的污染。
这些措施的采取既可以保证产品质量,也可以降低生产成本。
总的来说,活性焦粉末的生产工艺包括原料准备、炭化和激活三个步骤。
工艺的优化和自动化对于保证产品质量和提高生产效率非常重要。
随着环保意识的增强,活性焦粉末生产工艺的研究将更加注重减少对环境的污染,提高资源利用率。
di m ensi onal air quality model in an urban street canyon :evaluati onandsensitivityanalysis [J ].A t m osp hericE nv ironm ent ,2000,34:689~698[7] V enetsano s A G ,Bartzis J G and A ndronopoulo s S ,et al .V eh icle effects on street canyon air po lluti on pattern [A ].In :A ir P ollu tion IX [C ].N ew Yo rk :W IT P ress ,2001:193~202[8] W ang J iasong (王嘉松)and H uang Zhen (黄震).N um ericalstudy on i m pact of urban viaduct on local 2scale of atmo spheric environm ent [J ].S hang hai E nv ironm ent S ciences (上海环境科学),2002,36(6):132~135Nu m er ica l si m ula tion of con tam i na tive ga s d iffusion i n street canyon sCH EN L ang ,SH IA o ,FEN G Chang 2gen(State Key L abo rato ry of P reven ti on and Con tro l of Exp lo si on D isasters ,Beijing In stitu te of T echno logy ,Beijing 100081,Ch ina )Abstract :T he given paper ai m s to in troduce the au tho r’s investigati on of the con tam inative gas diffu si on cau sed by thecars in the street canyon s in th ick ly popu lated u rban areas .T he investigati on w as done in the street canyon s by u sing a2D num erical si m u lati on of flow in the city street areas ,w here the distribu ti on of the airflow and the concen trati on of the con tam inative gas w ere co llected and analyzed by u sing the RN G k 2E tu rbu lence model and the gas diffu si on equati on .T he resu lts show that the gas diffu si on characteristics in the parallel street tunnels are qu ite differen tfrom that in the single street ones.T he single street tunnels w here the bu ilding heigh t again st the w ind is tw ice h igherthan that of the bu ildings along the w ind ,the con tam inative gas diffu se no t easily .T he con tam inative gas can be found to get diffu sed w ith difficu lty w h ile in the parallel streets ,w hen the bu ilding heigh ts are equal the diffu si on can be found easier .T hu s it can be concluded that to increase the heigh t of the un ilateral bu ildings m ake the con tam inative gas diffu seeasier w ith cen tralizati on decreased over the districts .Key words :environm en tal engineering ;air po llu ti on ;num erical si m u lati onCLC nu m ber :X 169 D ocu m en t code :A Article I D :100926094(2004)04200702043收稿日期:2004203203作者简介:陈立杰(1968-),女,讲师,博士研究生,从事烟气脱硫研究。
半焦制备烧结烟气脱硫用活性焦的试验研究的开题报告
一、研究背景
烟气脱硫是现代化工生产过程中非常重要的环保措施之一。
半焦是一种重要的燃料,其制备过程中生成的炭化物可以作为活性焦,用于烟气脱硫中。
研究半焦制备烧结烟气脱硫用活性焦,对于提高脱硫效率、降低能耗、减少污染物排放具有重要的意义。
二、研究目的
本研究旨在通过试验研究,探究半焦制备烧结烟气脱硫用活性焦的制备工艺、性能及其应用效果,为烟气脱硫技术的进一步发展及环境保护提供有益参考。
三、研究内容
1. 半焦制备烧结烟气脱硫用活性焦的制备工艺进行优化和选择。
2. 考察活性焦的物理化学性能及其对烟气脱硫效率的影响。
3. 设计制备烟气脱硫用活性焦的实验方案并进行实验验证。
4. 对实验结果进行分析和总结,得出结论并提出进一步研究的建议。
四、研究方法
1. 文献资料法:查阅相关文献,了解半焦制备及烟气脱硫用活性焦的制备理论基础和实验方法。
2. 实验研究法:设计实验方案,采用化学分析、物理测试等方法对活性焦的性质进行测试,并对脱硫效果进行评价。
3. 数理统计法:对实验结果进行分析、处理和统计,得出相关结论。
五、研究进度安排
1. 文献调研和综述:完成时间为一个月。
2. 实验设计和制备:完成时间为两个月。
3. 实验数据分析和结论总结:完成时间为一个月。
4. 论文撰写和修改:完成时间为一个月。
六、研究意义
本研究将为半焦制备烧结烟气脱硫用活性焦的工艺优化和应用提供一条新的思路,进一步提高烟气脱硫效率,降低能耗,减少污染物排放,对于推动我国环保产业发展
具有积极意义。
活性焦质量控制因素研究石志军;顾杰;解炜;熊银伍;马红月【摘要】为了提高活性焦的性能,改善其在大气污染及水治理方面的处理效果,分析了活性焦生产工艺中原料煤、黏结剂对其质量的影响,提出了这两者基本的选择原则。
在对生产工艺进行总体分析的基础上,认为可以通过配煤提高产品孔隙率。
阐述了成型、干燥、炭化和活化等制备过程的工艺参数的控制要点,重点讨论了炭化升温速率、炭化终温和加料量的影响,论述了斯列普活化炉炉压、炉温控制参数范围。
最后提出随着活性焦市场竞争的加剧,应当加大研发力度,不断拓宽活性焦的应用领域,才能提高其在市场上的竞争力。
%To improve the properties of activated coke and perfect its treatment on air and water pollution, analyzed the influence of raw coal,binder on activated coke properties and provided the selection principle of the two. Based on the analysis of production process,found that the porosity of activated coke could be improved by coal blending. Investigated the effects of briquetting, drying, activation,carbonization including heating rate,final temperature,feeding amount on activated coke and how to control the technical parameters.Dis-cuss the furnace pressure and temperature range of Slep furnace. With the aggravation of competition, the research about activated coke should be strengthened and its application fields also should be broadened.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P75-77,92)【关键词】活性焦;质量控制;原料煤;黏结剂;工艺参数【作者】石志军;顾杰;解炜;熊银伍;马红月【作者单位】内蒙古太西煤集团股份有限公司兴泰煤化有限责任公司,内蒙古阿拉善盟 750306;内蒙古太西煤集团股份有限公司兴泰煤化有限责任公司,内蒙古阿拉善盟 750306;煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院,北京 100013;煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院,北京 100013;北京协宇科技有限公司,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TQ522.1;TD8490 引言活性焦是一种具有吸附和催化特性的炭材料产品,具有活性炭的特点,如比表面积较大,化学性质稳定,可再生,可重复利用,同时克服了活性炭价格高,机械强度低,不耐磨,易产生粉尘的缺点[1-4]。
生物质活性半焦制备及应用研究现状周卫红;白斌;李兰兰;徐安壮【摘要】该文分析了生物半焦制备过程中热解温度、热解速率等条件对生物半焦吸附性能的影响。
结果表明随热解温度升高,比表面积及孔隙结构呈现先增大后减小趋势,快速热解获得比慢速热解更好孔隙结构。
通过活化和脱灰方式对半焦进行改性,改性后的半焦具有更好的吸附性能,也称为活性半焦。
生物质活性半焦用于处理染料废水和烟气脱汞等。
%The effects of pyrolysis temperature, pyrolysis rate and other conditions on the activity of biomass char in the process of biomass char preparation were analyzed. The results showed that surface area and pore structure firstly increased and then decreased with the increase of the pyrolysis temperature. The pore structure was better under quickly pyrolysis than slowly pyrolysis. Biomass char can have the better adsorbability by modified and deashing that was called activated char. Biomass activated char were applied on dye wastewater treatment and flue gas demercuration.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)022【总页数】4页(P13-16)【关键词】生物质半焦;活化;吸附性;废水处理【作者】周卫红;白斌;李兰兰;徐安壮【作者单位】辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TK6生物质在无氧气条件下热解制备生物质气或生物质油所得固体残渣被称为生物质半焦。