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活性焦幹法脫硫技術

活性焦幹法脫硫技術已有近四十年研究應用曆史,早期技術研究及應用主要集中在德國、日本、美國等。目前國外已有規模為120×104m3/h的活性焦法脫硫裝置、裝機容量為300MW的同時脫硫脫硝裝置及600MW活性焦幹法煙氣脫硫裝置。

電解除垢技術


活性焦内具有較多的大孔(>50nm)、中孔(2.0~50nm)及較少的微孔(<2nm),孔隙以連貫的形态存在于活性焦内。活性焦吸附污染物時有二種作用機理,一種為物理吸附,一種為化學吸附。物理吸附作用依賴于活性焦多孔比表面積大的特性,将煙氣中的污染物截流在活性焦内,利用微孔與分子半徑大小相當的特征,将污染物分子限制在活性焦内。化學吸附依靠的是活性焦表面的晶格有缺陷的C原子、含氧官能團和極性表面氧化物,利用它們所帶的化學特征,有針對性的固定污染物在活性焦内表面上。

電解除垢技術


活性焦幹法脫硫工藝流程簡圖

120~160℃的煙氣通過增壓風機加壓進入脫硫島煙氣以一定氣速進入吸附塔,煙氣均勻的穿過活性焦吸附層,在吸附層内二氧化硫、汞、砷等重金屬、HF、HCL和二噁瑛等大分子氧化物被脫除,脫除後的淨煙氣經淨煙道彙集通過煙囪排放。吸附SO2達到飽和的活性焦從吸附塔底部排出,通過輸送系統運至解析塔進行加熱再生;再生的活性焦經篩分後會同補充的新鮮活性焦再送入吸附系統進行循環吸附使用。經篩分破損活性焦從活性焦循環系統分離出來可以進入鍋爐燃燒或再加工成其他産品。再生回收的高濃度SO2混合氣體送入硫回收系統作為生産濃硫酸的原料。

活性焦幹法脫硫系統組成

活性焦幹法脫硫系統由煙氣系統、吸附系統、解析系統、活性焦儲存及輸送系統、硫回收系統等組成。

活性焦幹法脫硫對流吸附塔煙氣均布裝置

該煙氣均布裝置是吸附塔對流吸附得以實現的核心技術,通過該技術可以使煙氣在吸附層内均勻流動,同時可以承載活性焦,實現飽和活性焦均勻流暢的被排出,提高了活性焦的利用率,保證了煙氣的脫硫效率。這一技術使活性焦的利用率大大提高,降低了活性焦循環量;煙氣均布裝置還巧妙利用飽和活性焦有效攔截煙氣中的灰塵,使系統的适應性更強;活性焦吸附層,高度靈活調節,可以從容應對煙氣中SO2濃度變化。吸附塔在結構上采用模塊化設計,通過靈活的單元開啟和關閉可适應鍋爐負荷變化,并可實現機組帶負荷檢修,保證了電廠主機安全穩定運行。

活性焦幹法脫硫解析裝置

解析系統在整個系統中起着十分關鍵的作用,它的作用主要是把SO2,HCl,HF等氣體通過加熱從飽和AC中解析出來,使得活性焦滿足循環使用需要。在解析塔設計中我們采用了充氮氣隔氧技術,有效的防止活性焦的解析氧化;壓力階梯設計,可防止解析後的活性焦再次吸附SO2;解析管氣體傳質擾動技術,提高了熱交換效率,節省解析能耗。

活性焦幹法脫硫技術應用

活性焦幹法脫硫技術不僅僅是一項脫硫技術,還可以同時脫除煙氣中的HCL、HF、塵、汞、砷等重金屬和二噁英等大分子有機物,如果加入噴氨裝置可以脫除NOX,是一種高效的煙氣潔淨方式。其脫硫副産品變廢為寶,可改善我國硫資源不足、硫礦依賴進口、硫磺及其副産品價格長期受制國外硫礦壟斷企業的局面。

我國是世界上水資源嚴重缺乏的國家之一,特别是我國北方地區,電力工業的發展受到了水資源的嚴重制約。2004年,國家發展改革委在《關于燃煤電站項目規劃和建設的有關要求的通知》(發改能源[2004]864号)中明确要求:“水資源匮乏地區的燃煤電站要采用節水的幹法、半幹法煙氣脫硫工藝技術。”為此,凱拓對國内外幹法、半幹法煙氣脫硫工藝技術進行了廣泛調研。調研結果表明:活性焦幹法煙氣脫硫技術脫硫過程基本不消耗水,消耗以煤為原料生産的活性焦,不産生廢水、廢渣等二次污染,符合國家産業政策和環境保護要求。我們相信在國家各部委和各大發電企業的大力支持下,這種高度環保、深度節水的高效煙氣潔淨技術将在中國煥發出旺盛的生命力。

活性焦幹法脫硫脫硝一體化CSCR技術


工藝原理

活性焦幹法煙氣集成淨化技術是利用活性焦炭同時脫硫脫氮的一體化處理技術。它的處理過程在一個反應器内進行,能夠一步達到脫硫脫氮的處理效果。其中活性焦炭是這一處理過程的關鍵,它既作為優良的吸附劑,又是催化劑與催化劑載體。脫硫是利用活性焦炭的吸附特性,除氮是利用活性焦炭作催化劑,通過氨、NO/NO2發生催化還原反應除去。其中主要化學反應方程式如下:

4NO+4NH3+O2===4N2+6H2O

6NO2+8NH3===7N2+2H2O

工藝介紹

活性焦幹法煙氣集成淨化技術的核心在于吸收塔和解吸塔的設計。活性焦炭吸收塔分為兩部分,煙氣由下部往上部升,活性炭在重力作用下從上部往下部降,與煙氣進行逆行流接觸。煙氣從空氣預熱器中出來的溫度在(102-160)℃之間,該溫度區域是此工藝的最佳溫度,能達到最高的脫除率。煙氣首先進入吸收塔下部,在這一段SO2被脫出,然後煙氣進入上面部分,噴入氮氣與NOX反應脫硝。飽含SO2的焦炭從吸收塔底部排出來通過震動篩,不合大小的顆粒焦炭催化劑在進入解析塔之前被篩選出來。經過篩選的活性焦炭再被送到解析塔頂部。

活性焦炭解析塔包括三個主要的區域:上層區域是加熱區,中間部分是熱解析區,下面是冷卻區。天然氣燃燒器用來加熱通過換熱器間接加熱活性焦炭。在解析塔底部,空氣從20℃被加熱到250℃,接着天然氣燃燒器将空氣加熱到550℃,這部分空氣将在解析塔的上部用于預加熱活性焦炭。

排除的富含SO2的氣體将會用來生産硫酸或其它高純度硫系列産品。

工藝流程

鍋爐煙氣通過增壓風機加壓進入吸附塔,進入塔内的煙氣在穿過活性焦層時煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、汞等重金屬以及HF、HCL、二噁英等污染物被活性焦吸附,淨化後的煙氣經淨煙道彙集通過煙囪排出。吸附飽和的活性焦從吸附塔底部排出,通過輸送系統運至解析塔加熱解析;再生後的活性焦經篩分再被返回吸附塔内重複。

技術特點

可節省大量水資源,隻需要一個系統就可以同時除去NOx和SOx,其脫硫脫氮工藝,非常适合老廠改造;

實現了脫除NOx、SOx和粉塵的一體化。SO2的脫除率可達到98%以上,能去除濕法難以除去的SO3,NOx的脫除率可達到85%;

能除去廢氣中的炭氮化合物(如二噁英),金屬(如水銀)及其它有害物質;

幹式處理工藝,煙筒的侵蝕和腐蝕性極小;

産出的副産品可生産硫磺,硫酸或其它高純度硫系列産品,可以有效的實現硫的資源化,是有效的循環經濟;

基本無固體廢物、廢水的産生,無二次污染;

工藝處理前後無需加熱,整體能耗較低,是良好的節能系統;

處理作業環境安全、清潔、低能耗,運行維護方便,維護成本低;

完全符合清潔生産和循環經濟的需要。

應用範圍

火力發電廠

柴油發電裝置

都市大型廢棄物焚化廠

危險廢棄物焚化廠

污泥焚化廠

煉鋼燒結爐 

鍋爐、工業爐或熔爐等産生的尾氣

化工廠、化石廠

TFT/TCD玻璃熔爐廠


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