材料烟气脱硝综述之活性炭.
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活性炭吸附法+脱硫脱硝技术燃煤锅炉都要求控制SO2和NOx的排放,目前联合烟气脱硫脱硝技术有多种,但是大部分技术因初投资大、运行费用高、治污产物利用难、存在二次污染等,限制了推广应用。
活性炭吸附法联合脱硫脱硝技术具有能够实现治污产物资源化利用、吸附剂可循环使用、脱硫脱硝效率高等优点,是有发展前景的联合脱硫脱硝技术。
1.活性炭吸附法脱硫原理活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力,同时有负载性能和还原性能,所以既可作载体制得高分散的催化体系,又可作还原剂参与反应提供一个还原环境,降低反应温度。
活性炭吸收SO2和NOx后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中,降低了活性炭的吸附能力,因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生,先用水洗,得到稀硫酸溶液,然后对活性炭进行干燥。
对吸附SO2的活性炭加热,硫酸在炭的作用下还原为SO2,得到富集,可用于生产硫酸或硫磺,但要消耗一部分活性炭。
2.活性炭吸附法脱硝原理吸附法是利用吸附剂对NOx的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理,通过周期性地改变反应器内的温度和压力,来控制NOx的吸附,以达到将NOx从汽源中分离出来的目的。
如果在活性炭脱硫系统中加入氨,即可同时脱除NOx,SO2脱除反应一般优先于NOx的脱除反应,烟气中SO2浓度较高时,活性炭内进行的是SO2脱除反应;SO2浓度较低时,NOx脱除反应占主导地位。
3.活性炭吸附法流程SO2的烟气在文丘里洗涤器内用稀硫酸先洗涤,经除尘、降温后进入固定床或活性炭吸附器,经净化后排空。
在气流连续流动的情况下,从吸附器顶部间歇喷水,洗去吸附剂上生成的硫酸,得到10%~15%浓度的硫酸,它进入文丘里洗涤器后被蒸发浓缩至25%~30%浓度,再经浸没式燃烧器等进一步提浓,最终浓度可达70%,能用于化肥生产。
4.活性炭吸附法优缺点优点1)活性炭材料本身具有非极性、疏水性、较高的化学稳定性和热稳定性,可进行活化和改进性,还具有催化能力、负载性能和还原性能以及独特的孔隙结构和表面化学特性。
活性炭材料在废气处理中的应用研究随着人们对环境保护意识的不断加强,废气处理成为了一个刻不容缓的问题。
其中,活性炭材料因其高效、低成本、易于制备等优势,在废气处理领域得到了广泛应用。
本文将从活性炭材料的特性、制备方式和应用效果三个方面,对其在废气处理中的应用研究进行探讨。
一、活性炭材料的特性活性炭材料具有高表面积、孔隙结构发达、化学稳定性好等优点。
其表面积可达2000~3000 m²/g,孔径大小范围为0.5~2 nm,孔体积一般占总体积的30%~80%。
此外,活性炭材料还具有良好的吸附能力、选择性和再生性等特性。
二、活性炭材料的制备方式活性炭材料的制备方式有很多种,其中最常用的是化学活化法。
其主要流程为:将原料(如木材、果壳、煤等)磨碎成粉末,经过预处理、混合和活化等步骤,再经炭化和活化两步反应得到活性炭材料。
化学活化法制备的活性炭材料具有表面积大、孔径分布均匀、孔隙结构较好等特点。
三、活性炭材料在废气处理中的应用效果活性炭材料在废气处理中的主要应用是吸附和催化氧化两种方式。
其中,吸附法是将废气中的有害物质吸附到活性炭表面上,从而实现净化的目的;而催化氧化法是在活性炭材料表面负载一定的催化剂,通过氧化反应将有害物质转化为无害物质。
在吸附方面,活性炭材料在废气中的吸附效果非常显著。
活性炭材料对有机物、酚类、苯类、胺类等废气成分的吸附率均高达90%以上。
此外,活性炭材料在吸附后再经过适当处理,如加热或蒸汽吹扫等,可以很好地实现再生,从而提高了其经济性和可持续性。
在催化氧化方面,活性炭材料的应用也有着广泛的前景。
目前,普遍使用的催化剂主要有Mn、Co、Fe等金属氧化物,这些金属氧化物对有机废气成分的氧化反应速度均较快,可以有效地将有害物质转化为无害物质。
此外,由于活性炭材料自身对废气成分的吸附能力,可以增加废气成分与催化剂之间的接触面积,进一步提高催化氧化效率。
总之,活性炭材料在废气处理中的应用是非常广泛的,研究和应用活性炭材料已经成为各国环保机构关注的重点。
活性炭用于循环流化床烟气脱硫脱硝的试验研究的开题报告一、研究背景:尽管现代工业在制造过程中不断采用新的环保技术,但仍存在环境污染。
这就需要环保科技不断创新与发展,以保护环境和人类健康。
与此同时,大量燃烧排放的烟气中也存在大量的二氧化硫和氮氧化物等污染物,它们直接造成空气污染,甚至会对人体造成伤害。
因此,对烟气脱硫、脱硝等技术的研究具有非常重要的现实意义。
活性炭是一种优良的吸附材料,具有表面积大、微孔结构良好、化学性质稳定等优点,因而被广泛应用于环境治理中,尤其是烟气脱硫、脱硝等领域。
活性炭作为循环流化床脱硫、脱硝的吸附剂,具有无二氧化碳排放,设备占地面积小,化学反应速度快,易于实现自动化控制、长寿命等优势。
二、研究目的:本试验旨在对活性炭在循环流化床烟气脱硫、脱硝中的应用进行研究,探究活性炭在脱硫、脱硝过程中的吸附机理。
同时,通过不同活性炭材料的筛选,研究其对二氧化硫和氮氧化物的吸附性能,并优化其吸附性能,提高活性炭的使用效率。
三、研究内容:1. 研制循环流化床脱硫、脱硝试验装置,搭建试验平台,采集样品。
2. 筛选不同孔径的活性炭进行实验,分析不同孔径的活性炭对二氧化硫和氮氧化物的吸附效果。
3. 研究悬浮流化床对活性炭的吸附效果,探究其吸附机理。
4. 优化活性炭的吸附性能,提高其吸附效率。
5. 通过实验结果,总结活性炭在循环流化床烟气脱硫、脱硝技术中的优缺点,提出进一步完善和改进的建议。
四、研究意义:本试验可以对循环流化床烟气脱硫、脱硝技术中活性炭的应用进行深入研究,探究其吸附机理,为一定程度上解决烟气污染问题提供新思路和方法。
同时,通过优化活性炭的吸附性能,提高活性炭的使用效率,为实现绿色低碳环保煤电产业的可持续发展做出贡献。
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。
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用于烧结烟气脱硫脱硝的活性炭理化性质赵宏伟;黄帮福;刘兰鹏;刘维赛;赵思孟【摘要】活性炭烟气净化技术是一种适合于烧结烟气治理并能使废物资源化利用的先进技术,SO2、NOx等污染物在活性炭孔道内被吸附和催化,其吸附和催化性能主要由活性炭物理结构和化学性质所决定.本研究表征并分析了椰壳、果壳和煤质活性炭的比表面积、孔隙结构、表面形貌、物相组成、组成元素以及表面官能团等理化性能.结果表明:3种活性炭的比表面积均较大,都是以微孔为主的无定型碳材料;主要元素是碳和氧,还含有少量的硫元素和氯元素;椰壳活性炭孔道排列整齐,清晰可见,果壳和煤质活性炭表面凹凸不平,难于清晰观察到微孔结构;表面含有与吸附和催化性能密切相关的含氧官能团.研究结果作为活性炭相关改性研究的基础性研究,可为优化改性技术提供参考依据.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2019(024)003【总页数】7页(P296-302)【关键词】活性炭;理化性质;脱硫;脱硝【作者】赵宏伟;黄帮福;刘兰鹏;刘维赛;赵思孟【作者单位】昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明 650093;云南省高校复杂铁资源清洁冶金重点实验室,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省高校复杂铁资源清洁冶金重点实验室,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明 650093;云南省高校复杂铁资源清洁冶金重点实验室,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明 650093;云南省高校复杂铁资源清洁冶金重点实验室,昆明 650093;昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明650093;云南省高校复杂铁资源清洁冶金重点实验室,昆明 650093【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1;TU834.6+34烧结是一个在高温燃烧条件下发生的复杂物理化学过程,所排放的烟气具有温度低(一般80~180 ℃)、成分复杂、排放量大等特点[1],其中SO2排放量占钢铁企业总排放量的60%以上[2],是钢铁生产过程中污染较严重的工序之一。
活性炭技术资料范文活性炭是一种多孔材料,具有巨大的比表面积和良好的吸附性能。
它广泛应用于环境治理、水处理、空气净化、甲醛去除等领域。
下面将介绍活性炭的制备方法、性能特点以及应用前景等相关资料。
一、制备方法活性炭的制备方法分为物理法、化学法和物理-化学法三种。
物理法主要是通过热解或蒸汽活化将有机物质转化为碳骨架,然后通过高温炭化和酸洗等处理得到活性炭。
化学法主要是以天然有机物质为原料,通过酸碱活化反应制备活性炭。
物理-化学法是将物理法和化学法相结合,通过热解、气氛活化、化学活化等多种步骤制备活性炭。
二、性能特点1.多孔性:活性炭具有非常多的微孔和介孔,比表面积大,能够提供大量的吸附位点,使其具有很高的吸附性能。
2.稳定性:活性炭具有较好的化学稳定性,不易被酸、碱和高温等因素破坏,能够长期稳定地发挥吸附作用。
3.选择性:活性炭能够选择性地吸附不同种类的污染物,具有较好的吸附选择性。
4.再生性:活性炭具有较好的再生能力,可以通过热解、酸洗或蒸汽再活化等方法进行再生,减少资源浪费。
三、应用前景1.环境治理:活性炭可以吸附和催化降解空气中的有害气体,如甲醛、苯系物质、挥发性有机物等。
在环境治理中广泛应用。
2.水处理:活性炭可以去除水中的有机物、重金属、臭味等污染物,净化水质,在饮用水处理、工业废水处理等领域有广泛应用。
3.能源储存:活性炭具有较大的比表面积和孔隙体积,可以作为超级电容器和锂离子电池的电极材料,用于储存电能。
4.医药应用:活性炭可以用作吸附剂,吸附体内有害物质,如过敏原、毒素等,对一些中毒和过敏症状有较好的治疗效果。
总之,活性炭作为一种特殊的吸附材料,具有许多优良的性能特点和广泛的应用领域。
随着环境污染和水资源紧缺的问题日益突出,活性炭技术的发展具有很大的前景。
未来,活性炭技术有望在环境治理、能源储存和医药等领域取得更广泛的应用和发展。
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比较成熟的大气污染控制技术。
该技术将活性炭与脱硫脱硝催化剂联合使用,可同时去除燃煤电厂排放的二氧化硫、氮氧化物和污染物中的有机物等。
活性炭是一种具有高度发达孔隙结构和表面积的多孔性材料。
它能够有效地吸附污染物中的有机物、气体和颗粒物等。
在脱硫脱硝技术中,活性炭通常被用作辅助剂。
通过将其与脱硫脱硝催化剂组合使用,能够提高催化剂的反应活性和稳定性,并且降低脱硫脱硝反应温度和催化剂用量,从而减少了催化剂的成本。
脱硫脱硝催化剂是一类可以在低温下催化脱除氮氧化物和二氧化硫的物质。
经过多年的研究和开发,现在已经有很多种脱硫脱硝催化剂可供选择。
其中较为常见的脱硫脱硝催化剂有:V2O5-TiO2、WO3-TiO2、Fe2O3-TiO2、CuO-CeO2等。
在活性炭联合脱硫脱硝技术中,这些催化剂被与活性炭混合使用。
活性炭联合脱硫脱硝技术实现的关键在于,在脱硫脱硝反应过程中,活性炭能够吸附并去除反应中形成的过程中间体和副产物。
这些中间体和副产物容易降低催化剂的反应活性和稳定性,影响脱硫脱硝反应的效果。
通过活性炭的吸附作用,可以防止这些中间体和副产物在反应过程中堆积,从而提高催化剂的反应效率和使用寿命。
值得注意的是,活性炭联合脱硫脱硝技术需要准确地确定活性炭、脱硫脱硝催化剂的配比和最佳使用条件。
过高的配比和过低的配比都会影响技术效果,并且会增加催化剂和活性炭的成本。
因此,在实际应用中需要进行条件优化和实验研究,以获得最佳的技术应用效果。
工艺方法——烧结烟气脱硝技术工艺简介1、选择性催化还原技术(SCR)选择性催化还原(SCR)脱硝技术是指用氨作为还原剂去除烧结烟气中的NOx,在一定温度和催化剂的作用下,NO与NH3反应,氮氧化物NOx被还原成氮气N2和水H2O。
SCR烟气反应温度一般在350-420℃,是一种在烟气氧化环境中脱除NOx的实用方法,该技术对NOx的去除率可达90%,烧结烟气温度一般为120-180℃。
因此必须对烧结烟气进行加热,达到SCR反应温度才行。
这种方案对于烧结机脱硝,能耗大,经济性差,因此SCR脱硝技术在烧结烟气中应用比较困难。
2、活性炭吸附技术活性炭吸附脱硝技术原理是将烧结烟气送入活性炭吸附塔,在塔入口加入氨,烟气中的SO2和NOx与吸附塔中的NH3发生反应,得到的铵盐被活性炭去除、吸附。
烟气中的铵盐被活性炭吸附后被送到解吸塔。
当活性炭加热到约400℃时,高浓度的SO2可以被解吸。
脱附的SO2可用于生产高纯度硫磺或硫酸,再生活性炭经冷却除去杂质,返回吸收塔循环使用,活性炭吸附法不仅可以去除烟气中的SO2和NOx,还可以去除HCl、HF、As、Hg等。
烟气中含有微量物质,但该技术的投资和运行成本过高,经济性差,在钢铁工业烧结烟气脱硝中无法推广。
3、选择性非催化技术(SNCR)选择性非催化还原(SNCR)是指反应温度为900-1100℃,在没有催化剂的存在下,氨或尿素与烟气中的NOx选择性还原,反应产物为N2和H2O。
因此SNCR脱硝技术不适合于烧结烟气脱硝。
4、臭氧氧化同步脱硫脱硝技术臭氧氧化同时脱硫脱硝技术是利用臭氧将NO氧化成NO2,同时吸收NO2和SO2,同时吸收Ca(OH)2或CaO,达到同时脱硫脱硝的目的。
用于烧结。
脱硝设备不设独立厂房,节省设备投资,降低烟气污染物排放控制成本。
脱硝能力不需要单独厂房,节省设备投资,降低烟气污染物处理成本。
该技术脱硝效率可达60%以上,结合烧结烟气中NOx浓度低的特点,臭氧氧化同时脱硫脱硝技术是合理的。
脱硫脱硝的原理
脱硫脱硝的原理主要发如下:
1. 活性炭吸收脱硫脱硝工艺:利用活性炭的吸附能力,吸收烟气中的二氧化硫、水,同时与氧气结合反应,并在反应中加入含氮的碱性气体,实现脱硫脱硝。
2. 氧化铜脱硫脱硝工艺:以氧化铜为活性物质,在高温条件下与含硫物质发生反应再与含氮物质发生反应,实现脱硫脱硝。
3. 低温烟气脱硫脱硝技术:利用化学反应将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为无害的物质。
其中,低温烟气脱硫主要采用湿法脱硫技术,即将烟气通过喷雾器喷洒一定量的脱硫剂,如氢氧化钙、氢氧化钠等,使其与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙等物质,从而达到脱硫的目的。
而脱硝技术主要采用选择性催化还原(SCR)技术,即将烟气通过催化剂层,加入一定量的氨水或尿素等还原剂,使其与烟气中的氮氧化物发生化学反应,生成氮气和水等无害物质,从而达到脱硝的目的。
天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术在当前环境保护和空气质量改善的背景下,天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术的研究和应用日益受到关注。
天然气燃烧产生的烟能源烟气中的氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)是对环境和人体健康危害最大的污染物之一,因此有效地脱除烟气中的NOx和SO2成为了急需解决的问题。
本文将从脱硫、脱硝两个方面介绍天然气燃烧的烟气脱硫脱硝技术的研究进展和应用情况。
一、天然气燃烧烟气脱硫技术1.湿法脱硫技术湿法脱硫技术是目前应用最为广泛的烟气脱硫技术之一,其原理是利用含有碱性氧化剂的溶液与烟气中的SO2进行反应,生成易于去除的硫酸盐。
常用的湿法脱硫工艺包括石膏法、氧化吸收法和氨法等。
(1)石膏法石膏法是一种成熟的湿法脱硫技术,其核心是利用石膏颗粒与烟气中的SO2进行反应,生成硫酸钙,最终生成石膏。
该技术具有投资和操作成本较低的优势,广泛应用于燃煤电厂中,但其对高温烟气中的SO2去除效果有限。
(2)氧化吸收法氧化吸收法是一种高效的湿法脱硫技术,其核心是通过将烟气中的SO2氧化为亚硫酸氢钠,再与氢氧化钠溶液反应生成硫代硫酸钠,并最终沉淀为硫酸钠。
该技术对烟气中的SO2去除效果较好,但操作复杂且投资成本较高。
(3)氨法氨法是一种新兴的湿法脱硫技术,其核心是将氨气引入烟气中,与SO2反应生成亚硫酸氨盐,再通过氧化反应生成硫酸铵。
该技术对烟气中的SO2去除效果较好,且适用于高温和高硫煤气的脱硫,但对运行和维护要求较高。
2.干法脱硫技术干法脱硫技术是一种较为成熟的烟气脱硫技术,其核心是利用固体吸收剂吸附烟气中的SO2,达到脱硫的目的。
常用的干法脱硫工艺包括固体氧化物法、活性炭法和氧化剂法等。
(1)固体氧化物法固体氧化物法是一种常用的干法脱硫技术,其主要原理是将固体吸附剂喷入烟气中,与SO2发生化学反应生成易于去除的硫酸盐。
常用的固体吸附剂包括石灰石和活性系煤灰等。
该技术具有较高的脱硫效率和成本效益,但对烟气颗粒物的去除效果较差。
脱硫脱硝活性炭工艺及其应用脱硫脱硝活性炭与传统活性炭相比,吸附性能更强,尤其对于烟气的处理,已经取得了良好的市场反馈。
脱硫脱硝活性炭的功效已经得到市场的认可,被广泛的应用在各个领域内。
而且随着“青山绿水”的意识越来越强,脱硫脱硝活性炭有着良好的发展前景。
1脱硫脱硝活性炭的生产工艺图1 活性炭生产工艺(1)备煤与磨粉备煤负责原煤的输送。
脱硫脱硝活性炭的原料是焦煤与焦粉的混合物,焦煤与焦粉经过干燥处理之后,按照一定的配比之后,由皮带输送机、提升机将原煤运输到配煤仓储存。
经备煤车间准备好的原煤,通过立式提升机将其送至磨机,根据生产要求,需要实现200目的原煤,之后经风选后,送入煤粉高位仓。
(2)成型工序成型需要在焦煤、焦粉的基础之上增加焦油与水,这样可以增强活性炭的粘结性。
通过定量供料器将适量的混合料送入搅拌机,进行充分搅拌。
均匀搅拌之后进行捏合,成为膏状。
接着通过造粒机在模具上进行碾压成型,成型后的活性炭需要经过干燥,在经皮带运输至炭化区域。
(3)炭化工序炭化是为了加强活性炭的孔隙结构,还有助于活性炭强度的增加。
外热式炭化炉是主要的制作设备,整个炭化过程分为三个阶段,分别是干燥阶段、预炭化阶段、炭化阶段。
活性炭炭化可以大量的将灰分挥发出去,经由管道向外引出,直至焚烧炉内燃烧。
焚烧炉除了进行尾气处理,还可以为提高炭化温度。
这是由于在挥发分在燃烧的过程中,是在高温环境下,会放出热量,将热量引至炭化炉内,高温废弃在物料通道外部,通过热辐射的形式为炭化料升温。
活性炭在炭化的过程中需要控制器温度与升温的速度,这些都是影响活性炭孔隙结构、硬度的重要因素。
(4)活化工序活化是活性炭制备过程中的最后环节,为的是可以将炭火或、过程中空隙内的残留物清除出去,以增大活性炭的孔隙,甚至产生新的孔隙,进而优化活性炭的孔隙结构。
以水蒸气进行活化为例,涉及到的化学反应式为:经过炭化后合格的活性炭经由皮带输送机、斗提机,进入活化炉内,在这个过程中活性炭需要先进行预热、补充炭化、活化,再经冷却。
脱硫脱硝活性炭的制备及工程运用引言一、脱硫脱硝活性炭的制备方法1. 物理法制备活性炭物理法制备活性炭是通过物理方法对原料进行处理,例如炭化、激活等,得到具有一定吸附性能的活性炭。
通常采用的方法有气相活化法、固相活化法和液相活化法等。
固相活化法是一种常见的制备方法。
首先将原料进行炭化处理,将其转化为初级炭。
然后,在一定条件下,通过气体或者蒸汽的作用,使得初级炭表面发生改变,增加表面积及孔容量,从而提高其吸附性能。
以浸渍法为例,首先选取适当的原料,将其浸泡在化学溶液中,使得溶液中的化学物质与原料发生作用,将原料转化为活性炭。
化学溶液的种类和浸泡时间等因素会影响最终活性炭的吸附性能。
物化法制备活性炭是将物理法和化学法相结合,通过物理处理和化学处理相结合,得到具有优良吸附性能的活性炭。
这种方法可以充分发挥物理法和化学法的优势,提高活性炭的吸附能力和选择性。
以气相化学沉积法为例,首先需要选取适当的原料,在一定的温度和压力条件下,将原料与气相中的化学物质反应,使得原料转化为活性炭。
这种方法可以制备出具有高表面积和孔容量的活性炭。
1. 燃煤电厂脱硫脱硝活性炭可以通过吸附的方式,将燃煤电厂中产生的二氧化硫和氮氧化物捕集下来。
活性炭还可以在吸附后进行再生,使得其循环使用,降低了运营成本。
脱硫脱硝活性炭在燃煤电厂中的工程应用效果显著。
2. 工业废气处理除了燃煤电厂,工业废气中也存在大量的硫氧化物和氮氧化物,对环境造成严重污染。
通过在工业废气排放口设置脱硫脱硝装置,并使用脱硫脱硝活性炭进行净化处理,可以有效降低废气中的污染物浓度,达到排放标准要求。
脱硫脱硝活性炭在工业废气处理中的应用,不仅可以保护环境,净化大气,还可以降低企业排放的治理成本。
该技术在工业废气治理领域得到了广泛的应用。
3. 汽车尾气净化随着汽车数量的增加,汽车尾气排放已经成为大气污染的重要来源之一。
尤其是NOx等氮氧化物的排放对环境造成了严重危害。
在汽车尾气净化技术中,脱硫脱硝活性炭得到了广泛应用。
逆流式活性炭烟气脱硫脱硝技术特点及应用对活性炭净化烧结烟气工艺(CSCR)分类进行了简述,并对不同工艺的技术特点进行了对比分析。
重点从工艺的选择、运行效果以及技术特点等方面详细介绍了应用于河钢集团邯钢公司(简称河钢邯钢)的逆流式活性炭烧结烟气脱硫脱硝工艺,同时阐述了保障系统稳定运行的关键技术要求。
从实际运行效果来看,该工艺系统总体运行稳定,烟气净化效果基本达到50mg/m3超低排放限值要求。
最后,基于实践经验,对活性炭净化烧结烟气工艺存在的问题和未来发展进行了总结和展望。
1前言随着环保标准的提高,作为钢铁行业SO2、NOx和二噁英等污染物的主要排放源头,处理好烧结烟气是钢铁行业实现绿色生产的关键环节。
烧结废气具有含尘量高、水含量大、有害物质多、强腐蚀性以及SO2浓度波动大等特性,因此要想实现对污染物的高效脱除需要选择与烧结烟气特征相适应的净化工艺[1-4]。
传统半干法和湿法烧结烟气治理技术会产生大量废弃物,并且烟气净化水平难以进一步提升。
与传统烟气净化工艺相比,活性炭净化烧结烟气具有净化程度高、深度节水、资源回收以及没有固体废弃物等优点,并且能在一个系统中去除SO2、NOx、颗粒物、二噁英、重金属等多组分污染物,自2008年首次大型工程化应用于太钢以来,国内已有多家单位采用了该技术[5-10]。
之前国内活性炭处理烧结烟气均采用交叉流工艺,烟气净化程度虽然能够达到国家标准,但是距离超低排放限值要求仍有一定差距,尤其是脱硝水平与超低排放要求差距较大。
通过对国内各种烧结烟气净化工艺和发达国家垃圾焚烧领域烟气治理技术的考察比较,河钢邯钢在国内率先选用了逆流式活性炭选择性催化还原(CSCR)净化烧结烟气工艺。
该工艺于2017年应用于邯钢东区烧结机以来,实现了长周期稳定顺行,达到了较高的烟气净化水平。
鉴于其良好的运行效果,2018年2月又于邯钢西区烧结机投运了第二套逆流式CSCR工艺。
文中对该工艺的工艺选择、运行效果以及技术特点等方面进行了详细的阐述,以供同行借鉴与参考。
材料烟气脱硝综述之活性炭
炭材料(活性炭、活性焦、活性炭纤维等)因其特有的吸附催化特性,已成为干法烟气脱硝使用的吸附剂,此工艺具有较高的竞争力和较大的发展空间,是一种具有发展前景的脱硝工艺。
目前活性炭基材料吸附剂可归结为 4 类:活性炭、活性焦、活性炭纤维和活性半焦。
活性炭是通过高温水蒸气、部分氧化活化或负载活性组分改性活性炭而制得。
活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积,因而具有很强的吸附性,加之活性炭表面含有多元含氧官能团,所以它既是优良的吸附剂,又是催化剂和催化剂载体。
活性炭脱硝原理:
活性炭脱硝技术可以分为吸附法、NH3 选择性催化还原法和炽热炭还原法。
吸附法是利用活性炭的微孔结构和官能团吸附NO x,并将反应活性较低的NO氧化为反应活性较高的NO2。
关于活性炭吸附NO x的机理,研究人员之间还存在较大的分歧。
NH3 选择性催化还原法是利用活性炭吸附NO x,降低NO x与NH3的反应活化能,提高NH3的利用率。
炽热炭还原法是在高温下利用炭与NO x 反应生成CO2和N2,优点是不需要催化剂,固体炭价格便宜,来源广,反应生成的热量可以回收利用。
然而动力学研究表明,O2 与炭的反应先于NO x与炭的反应,故烟气中O2的存在使炭的消耗量增大。
活性炭脱硝的相关研究:
通过对活性炭脱硫脱硝的性能和机理以及SO2和NO x在活性炭上竞争吸附的机理进行了深入的研究。
结果表明:
以高纯度的SO2、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气,活性炭对SO2的吸附主要是化学吸附,其脱硫效率大于96 %;
以高纯度的NO x、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气,活性炭对NO的吸附则包括物理吸附和化学吸附。
在气流中无SO2气体存在的条件下,活性炭具有较高的脱硝效率,当活性炭达到动态吸附平衡时,脱硝效率大于75 %;
以高纯度的SO2、NO x、空气和水蒸汽的混合气体来模拟实际工业烟气,当气流中同时存在SO2和NO x 时,活性炭吸附SO2的容量及吸附饱和时间均增加,而脱硫效率、吸附速度和吸附带长度则变化很小。
由于物理吸附的NO被SO2置换解析,活性炭吸附NO x的容量和动态吸附平衡时间急剧下降,脱硝效率很低,NO x的吸附带长度增加,吸附速度下降。
SO2和NO x都不会单独占据活性吸附中心,而是共同存在于活性吸附中心。
活性炭优先选择性吸SO2,物理吸附的
NO x 被SO2置换解析。
化学吸附的NO x能够促进活性炭对SO2的吸附。
同时,SO2也能够促进活性炭对NO x的吸附。