活性焦脱硫
活性焦干法烟气脱硫技术
活性焦干法烟气脱硫技术
工艺原理
SO2
净化技术。
吸附SO2
释放出浓度大于20%的SO2混合气体，活性焦恢复吸附性能，重新投入吸附塔循环使用。
活性焦再生过程中产生的高浓度SO2混合气体通过成熟的工艺技术可用于生产硫酸等含硫化工产品。
系统组成及工艺流程
活性焦脱硫系统由活性焦吸附脱硫装置、解吸再生系统、脱硫剂输送系统和SO2气体加工处理系统组成。
烟气通过活性焦吸附脱硫装置被净化而排空。
吸附SO2达到饱和的活性焦移动至解吸再生系统加热再生。
再生中回收的高浓度SO2混合气体送入副产品转换设备。
解吸过的活性焦经筛选后由脱硫剂输送系统送入吸附脱硫装置而再次进行吸附。
破损活性焦颗粒经输送系统进入锅炉燃烧。
模块化设计
根据活性焦脱硫技术的特点，脱硫装置采用模块化设计思想，使不同容量的锅炉脱硫时进行较为简单的模块组合，提高了工程效率。
系统布置
脱硫系统安装于除尘器与烟囱之间。
脱硫装置由吸附反应器、再生反应器构成，采用一体化布置。
烟气从烟道进入脱硫装置净化以后，返回烟道排空。
在装置进出口烟道和装置旁路烟道上设置了关闭挡板风门，通过控制挡板风门，可方便地投入或切除该装置。
脱硫风机用于克服吸附反应器对烟气的阻力，整个脱硫装置与原有烟气并联布置，
呈一个相对独立的脱硫岛。
SO2气体加工处理根据情况可以相对独立布置。
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。
新型活性焦脱硫脱硝
新型活性焦脱硫脱硝性能研究汇 报 内 容1.研究背景2.新型活性焦脱硫性能研究3.新型活性焦脱硝性能研究我国PM2.5中硫酸盐和硝酸盐的贡献分别可达35%和18%，主要源于烟气/工业尾气的SO 2和NOx挑战：实现同步脱硫脱硝且SO 2资源化我国部分城市PM 2.5组分分布Sci Total Environ, 2017, 584-585: 435《2016年中国硫磺市场统计及分析》我国硫磺生产、进口量SCR 燃煤电厂水泥厂等SNCR> 300 ︒C > 800 ︒C 钢铁行业烟气的温度通常低于200℃，传统的SCR 技术不适用。
活性焦脱硫脱硝技术是一种干法烟气脱硫脱硝技术。
☐能够同时脱硫、脱硝、脱重金属和有毒有机物等，☐适应钢铁行业烟气的温度，☐脱除效率能满足任何严格的环保标准要求。
活性焦脱硫原理图稀H活性焦脱硫低浓度SO2硫磺炭表面反应界面活性点位少，硫回收经济性差脱硫制硫思路如何提高脱硫反应界面活性点位关键问题：硫资源化SAMSIS官能团SA MS H2SO3ISSO2SO2SO2O O2O水膜e-e--SA SA硫酸MO MO MOMOIOIOFGFG FGFGComposite Carbon SO 2A ds o r p t i o n O 2MO FG C a t a l y t i c o x i d a t i o nMetal OxidationFG MO Functional GroupsNO xNH 3N 2MS MS Metal SulfateDesulfurizationDenitrification SA SAC a t a l y t ic o x id a t i o n SA Sulfate AcidC a t a l y t i c o x id a t i o n Water filmFGMOC a t a l y t i c o x id a t i o n制约因素解决途径投资和运行成本高负载金属及其氧化物，存在问题再生性能差关键技术新型低成本、高活性技术核心为解决思路：汇 报 内 容1.研究背景2.新型活性焦脱硫性能研究3.新型活性焦脱硝性能研究新型活性焦脱硫性能研究制备工艺粉末共混活性焦炭化活化一步法改性剂•AC-P4: MnO , MnO 2, Fe 2O 3构建了具有高反应活性位点密度的天然矿物/活性焦脱硫新技术软锰矿/活性焦的XRD 分析图谱1020304050607080▼▼AC-Mn4AC-Fe6AC-P4★●●◆▼▽▼▽★▽▽■▽★★★★★●◇◇◇▼●▽◇▼▼●■2 Theta (o )■ C ● SiO 2 ▼◇ MnO MnO 2◆▽★ Fe FeO Fe 2O 3 * Fe 3O 4促进活性焦孔隙结构的发展氧化锰矿改性活性焦硫平衡AC AC-Mn4AC-Fe6AC-P4S-SO2(ads)S-H2SO3 S-H2SO4S-MSO4 Others●氧化锰矿能将更多的SO2催化氧化为H2SO4。
活性焦联合脱硫脱硝工艺试验研究
活性焦联合脱硫脱硝工艺试验研究熊银伍【摘要】为了开发活性焦联合脱硫脱硝工艺，选取一种商用活性焦在微型反应器上进行NH3对NO、SO2脱除影响及NO和SO2脱除交互影响试验，提出了活性焦联合脱硫脱硝工艺路线，并在实验室搭建的模拟装置上进行了工艺路线的模拟试验验证。
结果表明，活性焦脱硝是低温SCR反应，NH3的存在使SO2吸附量提高约18%，说明NH3与SO2发生化学反应，有利于SO2脱除，但生成的硫铵会降低工业装置的稳定性；当活性焦无吸附NH3时，NO对SO2脱除无影响，当活性焦吸附NH3时，通入NO前后，SO2出口体积分数由0.15%降至0.13%左右，说明NO对SO2脱除有促进作用；通入SO2气体后，NO出口体积分数由0.045%迅速增至0.065%，说明SO2与NO争抢NH3，不利于脱硝。
通过工艺路线模拟试验发现，当联合脱硫脱硝空速为400 h－1时，脱硫效率≥95%，脱硝效率≥70%，验证了活性焦联合脱硫脱硝工艺的可行性。
%In order to develop combined removal of SO2/NO process by activated coke,a commercial activated coke was chosen as research object,the influence of NH3 on desulfurization and denitrification as well as the interactive effects of NO and SO2 removal was investigated on micro reactor. The route of combined removal of SO2/NO process was obtained and the simulated experiment was conducted in the lab. The results showed that the denitrification was low-temperature SCR reaction. The participation of NH3 increased SO2 adsorption by 18%which indicated that the reaction of NH3 and SO2 was helpful to remove SO2 ,while the generated ammonium sulfate reduced the stability of industrial device. When the activated cokedidnˊt adsorb NH3 ,the presence of NO had no effects on SO2 removal. When the activated coke adsorbed NH3 ,the concentration of SO2 at outlet decreased from 0. 15% to 0. 13% after piping NO. The concentration of NO at outlet in-creased from 0. 045% to 0. 065% after piping SO2 . The results indicated that the NO benefited desulfurization,while the reaction of SO2 and NH3 hindered denitrification. The combined removal ofSO2/NO process was feasible by simulation experiment. The desulfurization ef-ficiency was equal or more than 95% and the denitration efficiency was equal or more than 70% when the space velocity was 400 h-1 .【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P14-19)【关键词】活性焦;脱硫;脱硝;烟气【作者】熊银伍【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院，北京 100013; 煤基节能环保炭材料北京市重点实验室，北京 100013; 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 100013【正文语种】中文【中图分类】X701;TD849我国60%以上的燃煤被火电站和燃煤工业锅炉消耗，同时我国也是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一。
活性焦再生过程原理流程
活性焦再生过程原理流程1.1工艺原理活性焦脱硫是利用活性焦吸附烟气中的SO2，在烟道氧气、水蒸汽存在的条件下，氧化为硫酸而吸附在活性焦的孔隙内的烟气净化技术。
吸附SO2后的活性焦在加热的情况下，释放出浓度大于20%的SO2混合气体，活性焦恢复吸附性能，重新投入吸附塔循环使用。
活性焦再生过程中产生的高浓度SO2混合气体通过成熟的工艺技术可用于生产硫酸等含硫化工产品。
1.2工艺流程烟气通过活性焦吸附脱硫装置被净化而排空。
吸附SO2达到饱和的活性焦移动至解吸再生系统加热再生。
再生中回收的高浓度SO2混合气体送入副产品转换设备。
解吸过的活性焦经筛选后由脱硫剂输送系统送入吸附脱硫装置而再次进行吸附，活性焦得到循环利用，同时根据需要补充适量的新鲜活性焦。
破损活性焦颗粒经输送系统进入锅炉燃烧，也可用于工业废水净化等。
再生系统的加热方式可根据业主的具体情况来选择蒸汽、电、热风炉等方式。
脱硫塔和再生塔是整个系统工艺的核心。
1.3模块化设计根据活性焦脱硫技术的特点，脱硫装置采用模块化设计思想，使不同容量的锅炉脱硫时进行较为简单的模块组合，提高了工程效率。
2系统组成及布置活性焦脱硫系统由活性焦吸附脱硫装置、解吸再生系统、脱硫剂输送系统和SO2气体加工系统组成。
活性焦脱硫系统安装于除尘器与烟囱之间。
脱硫装置由吸附反应器、再生反应器构成，根据实际情况以及业主要求可采用一体化布置或分体式布置。
烟气从烟道进入脱硫装置净化以后，返回烟道排空。
在装置进出口烟道和装置旁路烟道上设置了关闭挡板风门，通过控制挡板风门，可方便地投入或切除该装置。
脱硫风机用于克服吸附反应器对烟气的阻力，整个脱硫装置与原有烟气并联布置，呈一个相对独立的脱硫岛。
SO2气体加工处理根据情况可以相对独立布置。
3技术特点·环保性能优异的资源化干法脱硫技术，降低建设与运行费用；·脱硫效率＞95%，同时具有良好除尘效果(除尘效率＞70%)，并能同时脱除汞、二恶英、氮氧化物等有害物质，真正实现污染物的集成净化。
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。
活性焦物质对于脱硫脱硝的影响
活性焦物质对于脱硫脱硝的影响摘要：通过研究烟气在活性焦的脱硫脱硝机理，研究了不同情况下的烟气使用活性焦对SO2和NO的吸附能力的影响，并分别用SEM、FT-IR、XPS和BET等方法对其孔结构和表面性质进行了分析。
通过研究表明，活性焦的脱硫和脱氮性能与其孔结构与活性焦表面化学性质相关，孔隙体积是决定污染物脱除率的关键因素，表面官能团则在污染物的化学吸附上发挥着重要作用。
此外二氧化硫对活性焦的吸附量大于NO，烟气中的氧或蒸汽的存在对脱硫和脱氮效果并未产生明显影响。
当烟气中存在氧和蒸汽时，活性炭的脱硫脱氮效果明显提高，氨不仅能将一氧化氮还原成氮，而且提升了活性焦去除SO2的效果。
关键词：活性焦；脱硫脱硝；效率；工作机制1引言SO2和NOx是燃煤烟气中最主要的污染物质，这也是个造成大气环境恶化的原因。
烟气中的SO2和NO被去除需要一套脱硫脱硝的集成装置，高度集成化的设备可以有效的节约运行成本，是烟气净化研究的热点。
国内外许多学者对其进行了探索和研究，并开发了多种净化方法和工艺。
一般来说，它可以有两种方式，一种是湿法净化，另一种是干法。
湿法烟气脱硫技术的代表是湿法烟气脱硫脱硝，干法如高能辐射化学法和固体吸附法。
比较而言，以活性焦作为吸附剂的干式吸附不仅可以回收硫资源，大大降低生产成本，而且不会产生二次污染。
由于该工艺在净化过程中不需要水，特别适合于缺水地区的烟气净化，因此对于这种方式的研究使用越来越多。
然而，活性焦去除污染物的机理尚不确定，制约了该技术的发展。
因此，活性焦脱硫脱硝理论还需要更多的研究。
2活性焦的特性研究活性焦表面粗糙、凹凸不平，有明显的棱角和缺陷，包括一些狭缝（如表1所示）。
通过活性焦孔隙体积参数，活性焦的孔径较小，与中孔的孔体积较低。
活性焦的表面还含有许多官能团，特别是含氧官能团。
活性焦本身的特性会影响其去除性能，特别是对极性污染物的吸附和催化反应。
表1 活性焦的孔容特性3 SO2 和 NO 的脱除机制研究在石英固定床反应器中，对活性焦对于SO2和NO的去除进行了评价。
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。
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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=H2SO4
2H2SO4+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+6H2O
2NO2＋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。