曹麗娟
摘要:文章就以煤為基本原料制作的脫硫脫硝活性炭原材料和制備工藝進行了簡單介紹,分析了脫硫脫硝活性炭成型工藝條件,并模仿煙道氣條件進行了脫硫脫硝實驗,結果證明以長焰煤制作出的脫硫脫硝活性炭性能良好,在此基礎上加入適量的焦煤能夠進一步提升活性炭脫硫脫硝的性能,最后分析脫硫脫硝活性炭煙氣脫硫中的應用。
關鍵詞:脫硫脫硝:活性炭;制備工藝;工程應用
在我國工業(yè)化進程的加快下,大氣污染相應的加重。從導致大氣污染的主要原因來看,燃煤產生的煙塵是加劇大氣污染的重要關鍵。因而在燃煤過程中怎樣消除這些污染成為相關人員需要思考和解決的問題。脫硫脫硝活性炭技術的應用能夠確保在煤炭使用的過程中減少污染。為此,文章結合實際就脫硫脫硝活性炭的制備及工程運用問題進行探究。
1脫硫脫硝活性炭概述
脫硫脫硝活性炭是煤質活性炭的一種,是鋼鐵廠燒結尾氣、火電廠尾氣、大型鍋爐尾氣等多種類型尾氣處理的專用產品,在使用的過程中不僅能夠同步進化處理二氧化碳和一氧化硫,還能夠在一定程度上降低粉塵污染。
脫硫脫硝炭的生產工藝流程為將一定比例的焦煤、焦粉混合磨粉,之后配合一定比例的焦油和水,進入到捏合機進行混合攪拌處理,在攪拌均勻之后進入到平模碾壓造粒機進行壓條操作,合格的炭條進入外熱式炭化爐炭化,炭化料再由斯列普爐活化,活化料進入包裝車間篩分包裝后入庫。在正式被投人生產之前需要在實驗室內進行實驗操作,合理配比原煤配比、捏合溫度、壓條壓力、炭活化時間、炭活化溫度。
2脫硫脫硝活性炭的制備實驗
2.1脫硫脫硝活性炭制備主要原料
脫硫脫硝活性炭制備所應用的原料包含神府煤田長焰煤、西山煤田焦煤、大同煤田弱粘煤、陽泉煤田無煙煤等。原料的基本性質具體如表一所示,煤炭加工粘合劑一般會使用煤焦油,具體技術指標要求瀝青的質量分數(shù)在45%到55%左右。
2.2制備工藝
脫硫脫硝活性炭的投產之后要求能夠循環(huán)使用,為此所制作的活性炭要求其顆粒大、強度高。結合這種要求,同標活性炭一般選擇柱狀活性炭,活性炭的??字睆酱笮閘Omm左右。為了能夠進一步改善脫銷性能,在脫硫脫硝活化后需要額外增加氧化工藝,通過氧化工藝更好的促進氮氧化物的轉化。近幾年,國家頒布了以煉焦用煤為主的分類方式,為工業(yè)部門使用煤炭資源提供了重要條件支持,當前,各類煤的特點和用途具體表現(xiàn)在以下幾個方面:第一,褐煤。褐煤炭是一種煤化程度最低的煤,具有水分高、比重小、揮發(fā)性強、化學反應強、發(fā)熱量低、穩(wěn)定性能差的特點。第二,焦煤。焦煤具有中低等揮發(fā)分和中高等粘粘性,在加熱之后會形成穩(wěn)定的膠質體,可以用來單獨練焦。第三,無煙煤。無煙煤是煤化程度最高的煤炭資源,具有比重大、硬度高、揮發(fā)分低的特點,經常被人們用來作為動力或者民用燃料。大同地區(qū)所開采的煤炭共有三個種類:第一,煙煤。煙煤是大同地區(qū)的主要品種,具有煤質信息優(yōu)良,燃燒性強,低灰、低硫、低磷、發(fā)熱量高等方面的特點,是被人們廣泛喜愛的一種煤炭。第二,無煙煤。這種煤炭資源顏色黑亮如鏡,燃燒時間長,煙很小。第三,泥煤。泥煤也是一種散煤,具有形成時間短、煤質差的特點,在開采之后經過一系列的震動會變成一個零散的小塊,且在燃燒之后會形成黃褐色。從實際應用情況來看,它的用途范圍很小。
3脫硫脫硝的工藝和原理
3.1工藝
含有硫氧化合物、氮氧化合物的煙氣,在經過塵和水間接換熱冷卻之后,由風機送人到吸附塔中,氣體在進入吸附塔之前會和氨水出現(xiàn)氨氣混合效應。在吸收塔的內部二氧化碳會被活性炭完全吸附,發(fā)生一系列的化學變化。被吸附之后的氣體會作為達標氣體從煙囪中排放出來,相應的吸附塔內的活性炭移動床也會出現(xiàn)不斷下移的現(xiàn)象,吸附效果和下移的速度呈現(xiàn)出反比關系。
3.2原理
活性炭具備高度發(fā)達的孔隙結構和較大的比表面積,因而在使用的過程中活性炭會顯示出較強的吸附性。在活性炭吸附的過程巾,通過活性炭的催化作用,二氧化碳會被氧化成三氧化碳,在水蒸氣存在的條件下,三氧化碳會形成硫酸,形成的硫酸沉積在活性炭的孔隙內部。
4脫硫脫硝活性炭的工程應用
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物的干濕形態(tài),煙氣脫硫分為:濕法、干法兩大類脫硫工藝。結合國家發(fā)展需要,干法脫硫技術是脫硫脫硝活性炭技術的未來主導方向。受脫硫脫硝活性炭操作占地面積小,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,如太鋼、湛江鋼鐵、日照鋼鐵、河北前進鋼鐵等。活性焦脫硫脫硝技術在多個國家的使用都得到了認可。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。從應用實際情況來看,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,是一種多功能、一體化的先進煙氣凈化技術,也是未來煙氣脫硫脫硝的重要發(fā)展方向。
綜上,文章主要對生產脫硫脫硝活性炭的原材料及制備工藝進行了簡要介紹,并對活性炭的吸附原理進行了論述,旨在能夠通過脫硫脫脂活性炭的制備來實現(xiàn)對煤炭資源的合理使用,減少因為煤炭資源誤用而帶來的環(huán)境污染。
參考文獻:
[1]黃濟民,李懷珠,溫維麗.脫硫脫硝活性炭的制備及工程應用分析[J].燒結球團,2017(6):16-18.