5 　活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術的工藝特點

活性焦聯(lián)合脫硫脫硝工藝具有多方面的優(yōu)點:

(1) 活性焦本身具有非極性、疏水性、較高的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性, 可進行活化和改性, 加上它的催化作用、負載性能和還原性能以及獨特的孔隙結構和表面化學特性, 都決定了活性焦在聯(lián)合脫硫脫硝方面具有非常好的先天條件。

(2) 可以實現(xiàn)聯(lián)合脫除SO2 、NOx 和粉塵的一體化。SO2 脫除率可達到98 %以上, NOx 脫除率可超過80 % , 同時吸收塔出口煙氣粉塵含量小于 20 mg /m3 。

(3) 能除去濕法難以除去的SO3 , SO3 的脫除率很高。

(4) 能除去廢氣中的碳氫化合物, 如二口惡英, 重金屬如汞及其它有毒物質(zhì), 是一種深度處理技術。

( 5) 副產(chǎn)品可以出售, 有效地實現(xiàn)了硫的資源化, 并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益, 對貧硫國家和農(nóng)業(yè)大國的中國, 在治理污染的同時充分回收利用硫資源(濃硫酸、硫酸、硫磺) 有著重要的意義。

( 6) 無需工藝水, 避免了廢水處理。

( 7) 由于反應溫度在煙氣排放溫度范圍內(nèi), 因此, 凈化處理后的煙氣排放前不需要再進行冷卻或加熱, 節(jié)約能源。

( 8) 與傳統(tǒng)煙氣凈化工藝相比, 具有投資省、工藝簡單、占地面積小等特點。

( 9) 活性焦來源廣泛, 我國活性焦工業(yè)發(fā)展迅速, 平均年增長率15 % , 出口量已超過美國和日本, 居世界首位。

同時, 活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術也存在如下4 個問題。

( 1) 吸附法脫硫必然存在脫硫容量低, 脫硫速率慢, 再生頻繁等缺點, 阻礙了其工業(yè)推廣應用。

( 2) 水洗再生耗水量大、易造成二次污染, 而加熱再生又易造成活性焦的損耗。

( 3) 噴射氨增加了活性焦的黏附力, 造成吸附塔內(nèi)氣流分布的不均勻性, 同時, 由于氨的存在而產(chǎn)生對管道的堵塞、腐蝕及二次污染等問題。

( 4) 由于吸附塔與解吸塔間長距離的氣力輸送, 增加了活性焦的損耗。

6 　活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術的發(fā)展方向

活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝工藝總的趨勢是降低凈化裝置的基本建設投資及運行操作費用, 加強新材料、新設備、新工藝研究, 特別是機理研究。

(1) 加強對炭材料的研究: 廉價的活性焦制造技術, 對活性焦表面和孔結構的研究, 活化和改性方法的研究, 加快新型炭材料和新功能的研制。

(2) 簡化現(xiàn)有工藝流程, 采用多功能設備, 改進工藝條件, 在吸收劑中加入添加劑等。

(3) 真正大規(guī)模工業(yè)應用的關鍵是解決副產(chǎn)品應用市場和提高其脫硫性能, 在一個裝置同時進行吸附再生, 并且提高副產(chǎn)物硫酸的濃度。

7 　結語

我國是一個燃煤大國,煤炭占一次能源的75 % , 而且短期內(nèi)這種能源結構不會改變。燃煤排放的 SO2 和NOx 等對大氣產(chǎn)生了嚴重的污染, 我國每年因SO2 和NOx 形成酸雨造成的損失達1 100 億元, 損失約占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的7 %～8 %。另一方面, 我國是一個人口大國, 也是農(nóng)業(yè)大國, 更是化肥大國, 硫酸是磷肥生產(chǎn)的重要基本原料。但我國硫資源相對匱乏, 且絕大部分隱含在燃煤中。近幾年, 中國硫磺進口量增長迅猛, 1997 年, 中國進口硫磺僅74 萬t , 到2003 年進口量劇增到499.3 萬t , 平均累計年增長率達37.4 %。因此, 妥善解決能源與環(huán)境的矛盾是我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。

活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術以我國龐大的化肥工業(yè)為基礎, 將火電廠清潔煙氣中的SO2 回收, 變廢為寶, 一舉多得, 同時促進我國煤炭、電力和化肥工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展, 有效地解決了能源與環(huán)境的矛盾, 具有顯著的經(jīng)濟效益及社會效益, 完全符合建立節(jié)約型社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的原則。

多年的研究表明, 活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術的脫硫率可達95 %以上, 并可有效回收煙氣中的SO2 , 將其用于生產(chǎn)硫酸、液體SO2 或硫磺等, 實現(xiàn)SO2 的資源化利用; 該工藝流程短、無廢棄物排放、排煙溫度高、占地面積小; 脫硫的同時可以有效脫除NOx 、重金屬以及二口惡英等有害物質(zhì), 適用于凈化燃煤煙氣、燃油煙氣、垃圾焚燒煙氣、重油分解廢氣和燒結機煙氣等; 與現(xiàn)有煙氣脫硫技術相比, 該技術投資較省, 運行費用也低。

可資源化活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術的推廣應用有助于解決我國硫資源缺乏與燃煤污染環(huán)境的矛盾, 實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。因此, 可以預見, 可資源化活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術在我國將有廣闊的應用前景。