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脫硫脫硝活性炭在煙氣脫硫中的應用
時間：2022-09-07
亞德環(huán)保導讀：煤質脫硫脫硝活性炭（也稱活性焦）最早運用在冶煉尾氣的凈化處理方面。國內(nèi)鋼鐵行業(yè)首家應用脫硫脫硝活性炭進行SO2和NOX同步凈化處理的使用結果表明——達到和超出了設計效果，具有突出的環(huán)境效益和社會效益。
一、國內(nèi)脫硫脫硝活性炭的發(fā)展歷程
脫硫脫硝活性炭（也稱活性焦）是煤質顆?；钚蕴康囊环N，是鋼鐵廠燒結尾氣、火電廠尾氣、大型鍋爐尾氣和多種冶煉尾氣處理的專用產(chǎn)品，不僅能同步凈化處理SO2和NOX，，而且可脫汞、脫砷、脫二惡英和降低粉塵污染。
目前工業(yè)適用的脫硫脫硝活性炭直徑分別為Ø5mm、Ø7mm或Ø9mm的柱狀體,其生產(chǎn)工藝路線與普通柱狀活性炭基本相同。與常規(guī)活性炭比較不同處在于,脫硫脫硝活性炭是一種綜合強度(耐擠壓、耐磨損、耐沖擊)比一般活性炭高出很多、比表面積比普通活性炭小，但中孔比例發(fā)達的吸附材料，同時與普通活性炭相比,活性焦具有更好的循環(huán)脫硫、脫硝適應性能。
進入21世紀以后，脫硫脫硝活性炭得到了較好的發(fā)展，我國總產(chǎn)量從5000噸/年到10000噸/年用了7年時間，而從10000噸/年到20000噸/年僅用了3年時間，從20000噸/年到40000噸/年又用了4年時間。根據(jù)我國鋼鐵工業(yè)和電力行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃，“十三五”期間國內(nèi)用于高溫煙道氣干法處理的活性焦的使用量將有一個井噴式的迅猛增長，“十二五”末SO2和NOX的去除率必須達到75%以上，由此可大致推斷“十三五”期間國內(nèi)用量將突破30萬噸。
煤質顆?；钚蕴科焚|方面，從單純的普通脫硫性能到同時脫硫脫硝性能，從一般脫硫脫硝要求到高脫硫性能、逐漸發(fā)展到催化脫硫脫硝、單純高脫硝性能，預計未來將推出高耐磨性、多芯多孔的，同時具備前者使用要求的全方位多功能的煤質顆粒脫硫脫硝活性炭。
煤質顆粒活性炭（焦）品種方面，除目前的直徑分別為Ø5mm、Ø7mm或Ø9mm的柱狀產(chǎn)品外，將出現(xiàn)Ø6mm或Ø8mm的圓柱狀品種。此外，膠囊型、圓形、中空體等等隨需要和發(fā)展可不斷問世。
二、鋼鐵煙氣脫硫技術簡介
目前，鋼鐵煙氣脫硫的技術種類較多，按脫硫過程是否使用工藝水和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫分為：濕法、干法兩大類脫硫工藝。
濕法煙氣脫硫發(fā)展較早，技術比較成熟，生產(chǎn)運行安全可靠，在當前許多企業(yè)中占主導地位。但其缺點是生成物較難處理，設備腐蝕性嚴重，占地面積大，投資和運行費用高，系統(tǒng)復雜設備龐大，耗水量大。這方面常用的方法有海水脫硫法、石灰石—石膏法、液相催化法等。
干法煙氣脫硫技術相對于濕法脫硫系統(tǒng)而言其脫硫效率高，設備簡單，占地面積小，操作方便，能耗較低，無污水處理系統(tǒng)。而缺點是設備一次性投資大，設備操作技術要求高。脫硫方法有活性炭吸附法、荷電干式吸收劑噴射法、電子束輻射法等。
綜合我國現(xiàn)階段的國策，干法脫硫技術無疑是未來的主導方向，而活性炭（焦）吸附脫硫技術，由于其占地面積小，在脫除二氧化硫的同時又可同時脫硝、脫汞、脫除二惡英及降低粉塵污染等五位一體的功能，將會受到很多大型鋼鐵廠、電廠的青睞。
三、活性炭干法脫硫技術的優(yōu)勢
活性焦煙氣脫硫脫硝技術的實質是采用原煤加工而成的高技術含量產(chǎn)品來治理燃煤造成的污染，活性焦煙氣脫硫技術工藝過程和原理比較復雜，但脫硫過程幾乎不消耗水，考慮到運行成本因素，首先活性焦必須要多次循環(huán)使用，其次副產(chǎn)品易容加工處理，同時不存在廢水、廢渣等二次污染問題。
活性焦脫硫脫硝技術在日本、韓國、澳大利亞的鋼鐵廠已使用多年，是成熟的、可信賴的技術，得到了其國民的普遍認可。據(jù)說在日本國內(nèi)，每25臺燒結機中就有9臺燒結煙氣脫硫的方法是采用干法活性焦處理技術。燒結煙氣脫硫脫硝在日本、韓國和澳大利亞等得到了比較廣泛的應用。2000年以后，鋼鐵廠的燒結煙氣多采用活性焦干法脫硫技術，如住友金屬鹿島廠的2號、3號燒結機；新日鐵名古屋廠1號、2號、3號燒結機，韓國浦項制鐵3號、4號燒結機等。
干法脫硫脫硝技術的優(yōu)勢在于脫除煙氣中SO2的同時，還可利用活性焦的吸附特性脫除煙氣中的NOX、二惡英和汞等污染物，具有一套裝置脫除多種污染物的功能，是一項多功能一體化的先進的煙氣凈化技術，理應成為未來燒結煙氣脫硫脫硝的發(fā)展方向。雖然目前投資和運行費用相對偏高，但通過精益管理和不斷開發(fā)自主知識產(chǎn)權技術、提高國產(chǎn)化率或多臺一機（多臺燒結機共享一套脫硫裝置）等途徑，可大幅降低投資和運行費用，大宗原材料價格下行更是推廣應用的契機。
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