5 　活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的工藝特點(diǎn)

活性焦聯(lián)合脫硫脫硝工藝具有多方面的優(yōu)點(diǎn):

(1) 活性焦本身具有非極性、疏水性、較高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性, 可進(jìn)行活化和改性, 加上它的催化作用、負(fù)載性能和還原性能以及獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)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(shí)現(xiàn)聯(lián)合脫除SO2 、NOx 和粉塵的一體化。SO2 脫除率可達(dá)到98 %以上, NOx 脫除率可超過80 % , 同時(shí)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?xì)浠衔? 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(shù)。

( 5) 副產(chǎn)品可以出售, 有效地實(shí)現(xiàn)了硫的資源化, 并產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)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(shí)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(yīng)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(jìn)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(diǎn)。

( 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(shí), 活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)也存在如下4 個(gè)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(diǎn), 阻礙了其工業(yè)推廣應(yīng)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(shí), 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(shù)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(shè)投資及運(yùn)行操作費(fèi)用, 加強(qiáng)新材料、新設(shè)備、新工藝研究, 特別是機(jī)理研究。

(1) 加強(qiáng)對炭材料的研究: 廉價(jià)的活性焦制造技術(shù), 對活性焦表面和孔結(jié)構(gòu)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(shè)備, 改進(jìn)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(yīng)用的關(guān)鍵是解決副產(chǎn)品應(yīng)用市場和提高其脫硫性能, 在一個(gè)裝置同時(shí)進(jìn)行吸附再生, 并且提高副產(chǎn)物硫酸的濃度。

7 　結(jié)語

我國是一個(gè)燃煤大國,煤炭占一次能源的75 % , 而且短期內(nèi)這種能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變。燃煤排放的 SO2 和NOx 等對大氣產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染, 我國每年因SO2 和NOx 形成酸雨造成的損失達(dá)1 100 億元, 損失約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的7 %～8 %。另一方面, 我國是一個(gè)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(jìn)口量增長迅猛, 1997 年, 中國進(jìn)口硫磺僅74 萬t , 到2003 年進(jìn)口量劇增到499.3 萬t , 平均累計(jì)年增長率達(dá)37.4 %。因此, 妥善解決能源與環(huán)境的矛盾是我國實(shí)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(shù)以我國龐大的化肥工業(yè)為基礎(chǔ), 將火電廠清潔煙氣中的SO2 回收, 變廢為寶, 一舉多得, 同時(shí)促進(jìn)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(jì)效益及社會(huì)效益, 完全符合建立節(jié)約型社會(huì)和經(jīng)濟(jì)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(shù)的脫硫率可達(dá)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(shí)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(shí)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(jié)機(jī)煙氣等; 與現(xiàn)有煙氣脫硫技術(shù)相比, 該技術(shù)投資較省, 運(yùn)行費(fèi)用也低。

可資源化活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的推廣應(yīng)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。因此, 可以預(yù)見, 可資源化活性焦煙氣聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)在我國將有廣闊的應(yīng)用前景。