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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 5 mm 或9 mm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

中优活性焦产品指标

技术指标        指标名称	CDSN12	CDSN10	CDSN8
脱硫率	≥95	≥95	≥95
脱硝率 denitrification rate（%）	≥70	≥70	≥70
脱硫值Sulfur dioxide adsorption capacity （%）	≥5	≥5	≥6
机械强度 Hardness（%）	≥85	≥90	≥90
粒径 *erage particle size（mm）	12	10	8
水分 Moisture（%）	≤5	≤5	≤5
装填密度 Packing density（kg/m3）	～625	～600	～600

 

    

 

  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






活性焦联合脱硫脱硝工艺具有多方面的优点:


( 1) 活性焦本身具有非极性、疏水性、较高的化学稳定性和热稳定性, 可进行活化和改性, 加上它的催化作用、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, 都决定了活性焦在联合脱硫脱硝方面具有非常好的先天条件。


( 2) 可以实现联合脱除 SO2 、NOx 和粉尘的一体化。SO2 脱除率可达到 98 % 以上, NOx 脱除率可超过80 % , 同时吸收塔出口烟气粉尘含量小于


20 mg /m3  。


( 3) 能除去湿法难以除去的 SO3  ,  SO3  的脱除


率很高。


( 4) 能除去废气中的碳氢化合物,  如二口恶英,


重金属如汞及其它有毒物质, 是一种深度处理技术。


( 5) 副产品可以出售 , 有效地实现了硫的资源化, 并产生一定的经济效益 , 对贫硫国家和农业大国的中国, 在治理污染的同时充分回收利用硫资


源 (浓*、*、*)  有着重要的意义。


( 6) 无需工艺水,  避免了废水处理。


( 7) 由于反应温度在烟气排放温度范围内,


因此, 净化处理后的烟气排放前不需要再进行冷却或加热 , 节约能源。


( 8) 与传统烟气净化工艺相比,  具有投资省、


工艺简单、占地面积小等特点。


( 9) 活性焦来源广泛 , 我国活性焦工业发展迅速, 平均年增长率 15 % , 出口量已超过美国和日本, 居*首位。


同时, 活性焦烟气联合脱硫脱硝技术也存在如下 4 个问题。




( 1) 吸附法脱硫必然存在脱硫容量低, 脱硫速率慢, 再生频繁等缺点, 阻碍了其工业推广应用。


( 2) 水洗再生耗水量大、易造成二次污染,


而加热再生又易造成活性焦的损耗。


( 3) 喷射氨增加了活性焦的黏附力, 造成吸附塔内气流分布的不均匀性, 同时, 由于氨的存在而产生对管道的堵塞、腐蚀及二次污染等问题。


( 4) 由于吸附塔与解吸塔间长距离的气力输


送,  增加了活性焦的损耗。


6 活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的发展方向


活性焦烟气联合脱硫脱硝工艺总的趋势是降低净化装置的基本建设投资及运行操作费用 , 加强新材料、新设备、新工艺研究, 特别是机理研究。


( 1) 加强对炭材料的研究: 廉价的活性焦制造技术, 对活性焦表面和孔结构的研究, 活化和改性方法的研究, 加快新型炭材料和新功能的研制。


( 2) 简化现有工艺流程,  采用多功能设备,  改


进工艺条件,  在吸收剂中加入添加剂等。


( 3) 真正大规模工业应用的关键是解决副产品应用市场和提高其脱硫性能, 在一个装置同时进行吸附再生, 并且提高副产物*的浓度。

活性焦在烟气治理中的效果


多年的研究表明,  活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的脱硫率可达 95 %以上, 并可有效回收烟气中的 SO2 , 将其用于生产*、液体 SO2 或*等,


实现 SO2 的资源化利用; 该工艺流程短、无废弃物排放、排烟温度高、占地面积小; 脱硫的同时可以有效脱除 NOx 、重金属以及二口恶英等有害物质,

适用于净化燃煤烟气、燃油烟气、垃圾焚烧烟气、重油分解废气和烧结机烟气等; 与现有烟气脱硫技术相比 , 该技术投资较省, 运行费用也低。

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