活性焦脱硫技术
活性焦脱硫脱硝工作原理
活性焦脱硫脱硝一体化技术需注意的六个问题所属频道: 大气治理关键词:活性焦干法技术脱硫脱硝工业烟气污染治理根据生态环境部发布的《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》，鼓励钢铁企业采用活性碳（焦）等多污染物协同处置技术。
活性焦干法脱硫脱硝一体化技术（以下简称“活性焦干法技术”）是一项成熟的工业烟气污染治理技术，在日本、韩国和中国都有大型化应用，具有耗水少、副产物综合利用、排烟透明度好等优点。
但活性焦干法技术目前并没有在我国大规模推广应用，很多用户对该技术依然比较陌生。
同时，我国钢铁企业球团烧结工况条件不稳定，尤其是前级除尘效果普遍不佳，同时技术力量普遍欠缺，在采用对工况条件稳定性和技术力量要求较高的活性焦干法技术过程中，势必会遇到各种问题。
本文作者对活性焦干法技术具体应用过程中存在的六类问题进行了梳理，并提出针对性解决方案，以期对钢铁企业用户在项目工艺选择和建设过程中有所帮助。
一、可靠性问题活性焦干法技术已经被国内外的案例实践证明是一项成熟、稳定、可靠、高效的工业烟气污染治理技术。
但是作为一项工程技术，其可靠性只针对在一定条件具备下而言，并非毫无条件的。
这意味着，其治理效果可靠性很大程度上取决于具体项目中活性焦干法装置设计处理容量的大小，对应的烟气量、流速、污染物浓度等等因素。
而如果实际烟气量、流速和污染物浓度超过了系统设计的参数，那么系统的可靠性就会大大折扣。
比如说，烟气及污染物在系统内所需要的停留时间，如果系统设计偏小，系统内烟气流速过快，则污染来不及被活性焦吸附和反应，最终导致污染物排放超标。
因此说，在中国这样一个以低价竞争和偷工减料为惯性的特殊国情环境下，遴选建设总包单位和审查设计方案的过程中需要非常注意系统选型问题。
此其一。
其二，影响活性焦干法技术效果可靠性的因素是污染物初始浓度，即进入到活性焦干法处理装置的主要三项污染物的浓度。
从目前已经投运的活性焦干法装置来看，尤其是日本矶子电厂、韩国浦项制铁以及中国太原钢铁等活性焦脱硫装置，入口SOx小于2000mg/Nm3，入口粉尘浓度偏差较大，日本和韩国要求最高，一般在10mg/Nm3以下。
活性焦脱硫脱硝原理
反应器空速：规定的条件下，单位时间单位体积催化剂处理的气体量，单位为m3/(m3催化剂·h)，可简化为时间h-1。
反应器中催化剂的装填数量的多少取决于设计原料的数量和质量以及所要求达到的转化率。
通常将催化剂数量和应处理原料数量进行关联的参数是液体时空速度。
空速是指单位时间里通过单位催化剂的原料油的量，它反应了装置的处理能力。
空速有两种表达形式，一种是体积空速，另一种是质量空速。
体积空速=原料油体积流量（20℃，m3.h-1）/催化剂体积（m3）质量空速=原料油质量流量（㎏.h-1）/催化剂质量（kg）空速是根据催化剂性能、原料油性质及要求的反应深度而变化的。
活性焦脱硫脱硝原理活性焦内具有较多的大孔（＞50nm）、中孔（2.0~50nm），较少的微孔（＜2nm），孔隙已连贯的形态存在与活性焦内。
活性焦吸附污染物时有二种作用机理，一种为物理吸附，一种为化学吸附。
物理吸附作用依赖于活性焦多孔比表面积大的特性，将烟气中的污染物截流在活性焦内，利用微孔与分子半径大小相当的特征，将污染物分子限制在活性焦内。
化学吸附依靠的是活性焦表面的晶格有缺陷的C原子、含氧官能团和极性表面氧化物，利用它们所带的化学特征，有针对性的固定污染物在活性焦内表面上。
活性焦脱硫脱硝工艺流程120~160℃的烟气通过增压风机加压进入脱硫岛烟气以一定气速进入吸附塔，烟气均匀的穿过活性焦吸附层，在吸附层内二氧化硫、汞、砷等重金属、HF、HCL 和二噁瑛等大分子氧化物被脱除，脱除后的净烟气经净烟道汇集通过烟囱排放。
吸附SO2达到饱和的活性焦从吸附塔底部排出，通过输送系统运至解析塔进行加热再生；再生的活性焦经筛分后会同补充的新鲜活性焦再送入吸附系统进行循环吸附使用。
经筛分破损活性焦从活性焦循环系统分离出来可以进入锅炉燃烧或再加工成其他产品。
再生回收的高浓度SO2混合气体送入硫回收系统作为生产浓硫酸的原料。
活性焦脱硫系统组成活性焦脱硫系统由烟气系统、吸附系统、解析系统、活性焦储存及输送系统、硫回收系统等组成。
活性焦联合脱硫脱硝技术分析解析
活性焦联合脱硫脱硝技术宋丹（中国人民大学环境学院，北京 100872）摘要：本文介绍了活性焦联合脱硫脱硝技术的含义，重点分析了其脱除机理、工艺流程、优缺点、应用情况与发展前景，指出该技术可以有效地脱除烟气中的SO2和NO X，工艺简单，活性焦可以再生，脱除过程基本不耗水，无须对烟气进行加热，还实现了对硫的资源化利用，是适合我国国情的烟气脱硫脱硝技术，但仍需进一步的开发和研究。
关键词：活性焦；脱硫；脱硝；烟气Activated Coke Combined Desulfurationand Denitration TecnologyAbstract: This article described the meaning of activated coke combined desulfuration and denitration tecnology，and selectively analysed the reaction mechanism of the removal of SO2/NO X，the technological process，the advantages and disadvantages，the situation of application and the develpment of this tecnology.Pointed out that the activated coke combined desulfuration and denitration tecnology achieved effective removal of SO2/NO X with simple process，regenration of activated coke，no-water procudure and without any extra gas heating step.Besides，it accomplished the re-utilization of sulfur resources，which is in line with China’s national conditions and has broad application prospects.However，further research and develpment work is still needed.Keywords: activated coke；desulfuration；denitration；flue gas我国的能源结构以煤炭为主，是世界上最大的煤炭生产国和消费国。
活性焦到底是什么,三分钟告诉你答案
活性炭（焦）到底是什么？三分钟告诉你答案文章导读如今我国使用的焦炉烟气脱硫脱硝技术共有四种，但其传统的半干法脱硫、SCR脱硝工艺已经不能适应日益增长的工业效率和环保需求，不能适应有关方面的国家新规、新政策。
本文主要介绍了利用活性炭（焦）的吸附性和催化性，与烟气在吸附塔内逆向流动的脱硫脱硝工艺，以迎合新时代的工业发展方向，节能降耗，实现效益最大化。
2019年，国家环保产业迈入一个新的元年。
纵观历年来环保产业的发展，无疑2019年将开启截然的局面，水土固废气的大监管格局已形成。
活性炭（焦）脱硫脱硝工艺技术是国家“十三五”863 课题——“可资源化烟气脱硫技术”的引进、研发及工程应用项目，“活性焦干法烟气脱硫技术”被国家工业和信息化部列为清洁生产技术推行方案。
新的格局下，环保产业已从政策播种时代进入到全面的政策深耕时代，加强先进适用环保技术装备推广应用和集成创新刻不容缓。
1、活性炭（焦）性质简介1.1活性炭（焦）是一种什么物质活性炭（焦）是以煤炭为主要原材料，经过磨粉、混捏成型、炭化、活化及洗涤等一系列工序研制而成得到的，特异性吸附能力较强的环保材料。
不但能够当作高分散催化体系，还能够当作还原剂使用。
1.2活性炭（焦）的物理、化学特性活性炭（焦）的主要物理特性是其孔结构和比表面积。
活性炭在结构方面，因为是不规则排列的微晶炭，所以在固定的地方会有一些小间隙，小间隙之间的相互组合产生数量较多的微孔，较大的内比表面积，让活性炭质材料有良好的吸附功能。
另外，这种材料较大的比表面和数量较多的孔结构让分子更加容易进行扩散。
活性炭（焦）的化学特性即在活性炭质材料的表面上，有很多的含氧、含氮官能团。
产生吸附作用的活性中心就是表面官能团，它让活性炭质材料具有弱极性，使吸附剂的催化性能更加强大，让炭对有机物、无机物的吸附选择性发生变化2、活性炭（焦）应用场景2.1活性炭（焦）的好处活性炭（焦）因为自身的吸附特性和催化特性，对于烟气有良好的净化效果，跟传统SCR、SICS等工艺相比，在活性炭（焦）脱硫脱硝工艺的过程中，没有废水、废渣、废气等二次污染产生，能够去除湿法难以去除的三氧化硫，具有运行费用低，维护方便，系统能耗低的优点。
活性焦相关技术资料
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。
活性焦法脱硫技术及经济分析
活性焦法脱硫技术及经济分析1、 工艺技术介绍活性焦法烟气脱硫主要是通过烟气中的SO2等组分在活性焦上吸附和催化氧化反应实现的。
烟气经过吸附脱硫塔的活性焦床层时，在110～150 ℃的适宜条件下，烟气中的SO2与氧气及水蒸气在活性焦上发生化学吸附，生成硫酸或水合硫酸，贮存在活焦的微孔内，这样SO2被除去。
在脱硫的同时可对重金属离子、类金属离子、粉尘、二噁英和卤化氢等污染物有完全或一定协同脱除的作用。
吸附饱和的活性焦在重力的作用下移出吸附塔，经过物料输送系统输送到脱附再生塔，经过预热段预热后，在加热段350～400 ℃的温度下解吸，活性焦得到再生，浓SO2脱附气被导出，活性焦经过冷却段冷却后，输送到吸附反应塔上部完成一个循环。
工艺原理：活性焦法烟气脱硫可分为吸附和再生两个过程。
吸附过程：活性焦脱硫是发生在活性焦表面的吸附和催化氧化反应。
当烟气中有氧和水蒸气存在时，SO2首先吸附在活性炭材料上，然后通过活性焦发达的比表面和丰富的孔结构进行扩散和传递至微孔，被烟气中的O2氧化为SO3，SO3再和水蒸气反应生成稀硫酸并贮存于活性焦微孔中，实现SO2的脱除。
实际反应步骤应该分为两步，即物理吸附和化学吸附。
SO2(g)→SO2*O2(g)→2O*H2O(g)→H2O*2SO2*+O2*→2SO3*SO3*+H2O*→H2SO4*前三步发生在催化剂表面上，主要是物理吸附，然后通过吸附在表面的SO2与O2生反应，生成的SO3与H2O应生H2SO4，所以后面两步主要是化学吸附。
化学吸附的总反应式如下：2SO2+2H2O +O2→2H2SO4再生过程：活性焦再生是将SO2吸收饱和的活性焦经加热后再生，可获得高SO2浓度的再生气，再生气通过制酸工序可制作商品硫酸等副产品。
再生反应：2H2SO4+C=2SO2+CO2+ 2H2O活性焦法脱硫在应用过程中存在如下几个方面的问题：（1）活性焦磨损：化学再生和物理循环过程中活性焦会气化变脆；破碎及磨损而粉化，并因微孔堵塞丧失活性。
活性焦脱硫
活性焦脱硫我国是能源消耗大国，近些年，因工业废气排放的二氧化硫给大气污染同时也带来巨大的经济损失，与此同时，二氧化硫的大量排放，也导致了我国硫资源的大量损失。
我国硫资源相对匮乏，每年都需要进口硫磺用于制酸。
活性焦烟气脱硫工艺，采用活性焦作为脱硫剂，吸附脱除烟气中的二氧化硫，脱硫的同时还能实现硫资源的回收，有着良好的环保效益和经济效益。
活性焦是一种新型的吸附材料，主要的制作原料是煤炭。
和活性炭相比，活性焦的成本比较低，比表面积也相对较小，其还有很多方面的优点，比如孔隙结构比较好、表面基团种类较多、化学性更加稳定、热稳定性较好等，活性焦还有负载性能和还原性能，不但能够当作高分散催化体系，还可以当作还原剂使用。
活性焦法脱硫脱硝除尘一体化技术原理脱硫原理SO2+1/2O2+H2O=H2SO42H2SO4+C=2SO2+CO2+2H2O在活性焦催化作用下，烟气中的SO2在一部分氧和水参与反应下转化为硫酸吸附于活性焦微孔中。
吸附饱和的活性焦经加热再生，获得浓度＞15%的SO2气体，回收硫资源。
活性焦恢复活性后循环使用。
脱硝原理4NO＋4NH3＋O2＝4N2+6H2O2NO2＋4NH3＋O2＝3N2+6H2O活性焦作为催化剂，按适宜的氨氮比加入NH3，发生选择性催化还原反应，将NOx还原成N2和H2O。
明晟环保活性焦脱硫脱硝工艺特点：1.脱硫效率高（98%以上），脱硝效率最高可达89%以上；2.双级净化塔结构，提高活性焦利用率，同步降低消耗量；3.再生塔结构优化，提高换热效果；4.新型物料输送系统，减少活性焦损耗；5.再生加热方式多元化，降低运行成本；6.装置设备占地面积小，设备国产化，建设周期短；活性焦脱硫是一种先进的干法脱硫技术，整个脱硫过程不用水，无废水，废渣等二次污染问题，随着环保的要求日益增高，活性焦干法烟气脱硫越来越受到社会的关注。
明晟环保以“循环经济和低碳环保”为理念，愿和您携手共创绿水青山。
活性焦脱硫技术研究进展
活性焦脱硫技术研究进展王成(四川大学建筑与环境学院，四川成都610000)摘要:活性焦脱硫技术是一种高效的脱硫技术，有着成本低、脱硫效率高等优点。
本文主要介绍了活性焦的性质与脱硫机理，以及活性焦脱硫技术的研究现状和之后的发展方向。
关键词:二氧化硫;活性焦;脱硫性能中图分类号:TE350文献标识码:A文章编号:1006—7981(2018)05—0092—02二氧化硫(SO2)主要来自燃煤电厂，工业活动以及家庭供暖，是中国大部分地区的主要污染物之一，它对人体健康和环境都会造成较大危害。
大气中的二氧化硫会刺激人们的呼吸道，减弱呼吸功能，并导致呼吸道抵抗力下降，诱发呼吸道的各种炎症，危害人体健康。
除此之外，二氧化硫及其生成的硫酸雾会腐蚀金属表面，对纸制品、纺织品、皮革制品等造成损伤。
二氧化硫的污染还可能形成酸雨，从而给生态系统以及农业、森林、水产资源等带来严重危害［1］。
为了降低二氧化硫对环境的危害，许多脱硫技术被开发研究。
目前常见的脱硫技术有石灰石－石膏法，双碱法，喷雾干燥法等，而活性焦脱硫法因为其成本低，脱硫效率高和可回收利用等的优点，具有广泛的应用前景［2－3］。
1活性焦性质与脱硫机理1．1活性焦性质活性焦是一种富含孔的含碳物质，内部有较多的大孔、中孔及较少的微孔，孔隙以连贯的形态存在于活性焦内。
活性焦的微晶结构与石墨相似，也是呈层状分布，它良好的孔隙结构使得活性焦具有较大的比表面积，这为活性焦吸附和催化提供了场所，有利于对SO2的去除［4］。
用于去除SO2的活性焦一般具有以下特点:①吸附性能好，比表面较大，对SO2有较高去除率;②活性焦表面碱性活性位点较多，有利于SO2吸附;③可以作为催化剂及催化剂载体;④性质稳定，易再生;⑤机械强度高，成本低。
1．2脱硫机理活性焦与活性炭的脱硫原理相同，国内外许多人员都对其脱硫过程中SO2的吸附转化进行了研究［5］，通常认为，活性焦对烟气中SO2吸附分为物理吸附与化学吸附两个过程。