烟气活性焦干法脱硫工艺及其在电厂中的应用

在富煤缺水的我国北方地区,常规石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺水耗量大、石膏副产物综合利用率低,造成二次污染,烟气活性焦干法脱硫工艺以脱硫效率高、不消耗工艺水、副产物为国内紧缺的硫资源,且适于集成净化等显著优势成为国内外烟气脱硫研发的方向之一,本文结合国内外文献及工程设计实例介绍这一先进的脱硫工艺。     

活性焦烟气脱硫装置建成

年处理200kt的我国第1套“863”活性焦烟气脱硫装置在贵州建成。烟气脱硫是电力、化工等行业亟待解决的问题。贵州某公司投资1700万元建成了这套装置。该装置脱硫率高达99％以上，副产品可资源化利用具有显著的环保效益和社会效益。     

节水型可资源化活性焦烟气脱硫技术

文章介绍了活性焦烟气脱硫的技术原理、流程、特点、经济性以及应用,此脱硫过程不消耗水,没有废水废渣排放,脱硫效率可达99%以上,脱氮效率可达70%。活性焦加热再生产生的高浓度SO2气体可用于生产多种副产品,可有效回收硫资源。根据我国国情及硫资源状况,活性焦烟气净化技术在我国具有良好的应用前景。     

脱硫活性焦水洗再生过程实验研究

对5种活性焦水洗再生前后的脱硫性能进行实验研究,通过比表面积（BET）、X射线光电子能谱（XPS）方法表征水洗再生工艺对活性焦孔隙结构和表面化学性质的影响,揭示影响活性焦水洗再生性能的关键因素。结果表明:活性焦脱硫硫容的大小和水洗再生率的高低没有直接关系;微孔比表面积较大的活性焦脱硫性能较好,中大孔孔容较大的活性焦水洗再生率较高,同时具备较大的微孔比表面积和中大孔孔容结构的活性焦适宜水洗再生工艺;活性焦表面极性含氧官能团含量越高水洗再生效果越好;活性焦AC5经过6次水洗再生循环,微孔中的硫酸经过多次累积后可以被水洗出,稳定再生率保持在45%~50%,最适用于活性焦水洗再生工艺。     

燃煤电厂活性焦脱硫过程模型及实验

为促进活性焦脱硫技术在燃煤电厂中的应用,基于物料守恒方程、线性推动力传质速率方程和Langmuir吸附等温线方程建立了活性焦固定床动态吸附过程的数学模型,并在实验室搭建的活性焦固定床试验台测试吸附穿透曲线。发现轴向返混模型更加精确。在活性焦质量一定时,利用所得模型研究了床层空隙率、最大吸附量、SO2入口质量浓度、空塔线速度对穿透特性的影响,结果表明:改变床层空隙率对穿透曲线无明显影响;活性焦最大吸附量增大会增加穿透时间;空塔线速度和SO2入口质量浓度的增大会缩短穿透时间。这为燃煤电厂活性焦脱硫的工程设计提供理论指导。     

改性活性焦脱除烟气中汞的实验研究

利用KClO3和KCl等5种改性剂对活性焦进行改性处理，并且对改性样品在固定床实验台架上进行了吸附脱汞实验研究，发现含Cl化合物改性样品极大地促进了脱汞能力，并对其化学吸附机理进行了深入的分析，表明C＝O官能团在吸附脱汞过程中起到非常重要的作用。随着吸附反应温度的升高，物理吸附降低而化学吸附上升，150 ℃时脱汞效率最高；水蒸气的存在使浸氯活性焦脱汞效率下降；随着改性剂中氯浓度的升高，脱汞效率升高；样品进行热处理后，随着热处理温度的升高脱汞效率下降。     

渗铈活性焦汞脱附性能实验研究

为了提高渗铈活性焦（activatedcoke,AC）CeO2／AC循环汞脱除效率,研究了其在纯N：条件下热再生时的汞析出规律,发现CeO2／AC再生后释放出的汞形态基本为Hg^0,大量汞在270℃左右溢出,少部分在530℃左右溢出,再生温度超过300℃时,其汞再生效率都达到了90％。CeO2／AC的汞脱附特性只与脱附温度有关,而与升温速率关系不大。表面物理结构测定证明了CeO2／AC吸附汞的过程不仅是物理吸附,也存在化学吸附。利用Boehm法和X．射线能谱分析对CeO2／AC表面化学性质检测,发现其二次脱汞效率随再生次数以及再生温度的增加而降低,其原因可以归为活性焦表面的碳在再生过程中受到烧蚀和氧化导致CeO2的损耗以及表面酸性官能团的分解;因此,选择合适的再生温度是保证CeO2／AC循环汞脱除效率的必要条件。     

非沥青基煤质活性焦脱硫脱硝性能研究

以低成本的非沥青基煤质活性焦(NPAC)为样品,采用固定床反应器以及BET比表面积测试和X射线光电子能谱技术,分析了NPAC的孔结构和表面官能团,考察了NPAC在不同温度下的脱硫脱硝性能,探讨了NPAC的脱硫脱硝机制。结果表明:NPAC表面的孔结构以0.7~1.2nm和1.5~1.6nm微孔为主,含有以类吡啶氮N-6为主的碱性官能团和以内酯、羰基和羧酸衍生物等为主的酸性官能团,碱/酸性官能团浓度分别为0.15 mmol/g和0.05mmol/g;脱硫时,反应温度为60~140℃,SO2在NPAC表面以物理吸附和化学吸附为主,温度升高,穿透时间先增加后减少,80℃时SO2穿透时间最长,为280min;脱硝时,反应温度为30~140℃,NOx在NPAC表面以吸附为主,30℃脱硝反应180min时,NOx的脱除率高达86.35%,温度高于200℃时催化转化起主要作用,260℃时脱硝率为99.44%;在40℃下NPAC可将烟气中少量的SO2完全脱除,同时脱硝率无明显下降。     

火电厂燃煤中汞的迁移转化规律研究

火电厂燃煤中汞的迁移转化规律研究华北电力学院赵毅山西省电力局王丽荣汞及其化合物为重要环境污染物。有关资料介绍，矿石和化石燃料中均含有硫化汞。美国３６种煤的汞含量为０．ｏｖ～３３ｍｓ／ｘｓ，平均３ｍｇ／ｋｇ；原苏联各种煤含汞量为０．２～３００ｍｇ／ｉｇ...     

微波放电对脱硫活性焦循环再生的影响

在微波反应器中利用微波诱导脱硫活性焦放电再生,研究微波放电对脱硫活性焦再生产物及循环再生性能的影响。实验结果表明随着平均放电强度的增加,再生释放CO的量增大,SO_2的得率减小,质量损失增大;再生后活性焦的孔隙结构被破坏,吸附SO_2的活性位增多,含氧官能团减小,碱性增强。再生后1117cm~(-1)处出现含硫S—C—O吸收振动峰,1053cm-1处出现很强的—S=O吸收振动峰,400W强放电再生后比表面积降到原样的20%,SO_2的吸附容量降到原样的64%,活性焦表面化学性质对SO_2吸附容量的影响更大;放电再生产生等离子体可能会与脱附的SO_2分子高速碰撞,使SO_2分子由基态变为激发态,促进C—SO_2的还原反应。微波放电再生产物是S、CO、CO_2和含硫化合物。     

新型脱硫添加剂在烟气脱硫工艺中的应用

介绍了某种新型脱硫添加剂在1 000MW机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(FGD)的应用情况。机组运行实际测试表明,该添加剂提高了氧化空气的利用效率,降低了Ca/S比,在相同运行工况下使烟气脱硫效率提高了5%～12%。此外,该添加剂的使用明显改善了烟气换热器(GGH)和除雾器的结垢状况,提高了脱硫副产品石膏的品质。     

活性焦（炭）烟气脱硫技术应用问题解析

在缺水地区应用活性焦烟气脱硫工艺,存在吸附剂性能要求高、设备结构繁杂、副产物处理存在隐患等缺陷。通过分析活性焦烟气脱硫技术在工程实际运用中存在吸附剂性能要求高、系统腐蚀严重、投资费用高等问题,表明活性焦吸附工艺用于烟气脱硫具有一定的技术经济缺陷和应用局限。     

活性焦脱硫体系床层阻力试验研究及拟合计算

对活性焦堆积模型进行求解,获得了活性焦床层阻力理论计算公式。在此基础上构建活性焦床层阻力试验系统,在流体介质为空气的条件下,对2种常用活性焦进行了阻力测试。将测试结果通过线性拟合,获得2种活性焦的床层阻力计算一般性经验公式为Δp/uL=3 742u+704和Δp/uL=2 212u+303。经试验验证,绝大部分床层阻力的理论值与试验值的误差小于3%,表明上述公式准确、可靠。但在实际工程应用中,活性焦的床层阻力计算公式还应进行适当的修正。     

600MW机组活性焦烟气脱硫方案及经济分析

简要介绍了活性焦干法脱硫技术的原理及工艺,并对该技术在600 MW机组中应用的可行性及技术方案做了论述.同时,将其与石灰石湿法脱硫进行了技术经济比较.结果表明,活性焦干法脱硫技术有诸多优点,特别在节水和环保性能方面表现优越.     

湿法脱硫工艺在热电厂中的应用

北京第一热电厂原环保设施落后,环境污染严重,影响北京市的大气环境。为此,结合该厂的技改工程,对3 ,4 号锅炉同步建设1 套烟气脱硫装置( FGD) 。FGD 采用德国斯坦米勒公司石灰石/ 石膏湿法工艺。FGD 包括石灰石处理和石灰石浆制备系统、吸收塔子系统、SO2 ,SO3 和HCl 的吸收结晶系统、烟气再热系统、烟道系统、石膏处置和脱水系统、脱硫副产品的综合利用等。北京第一热电厂的FGD 具有脱硫装置故障排除及保护设施、石灰石浆液的流量控制、吸收塔液位控制、石膏浆排放自动控制、升压风机的环路控制等系统,能保证FGD 的顺利运行。     

脱硫废水烟道蒸发工艺协同脱汞效率研究

燃煤电厂脱硫废水成分复杂,处理难度大。以某燃煤电厂600 MW机组为研究对象,进行了脱硫废水（人工配制）烟道蒸发试验,探索了协同脱汞的可行性,并讨论了脱硫废水氯离子质量浓度与机组运行负荷等对脱汞效率的影响。研究结果表明,将脱硫废水喷射至烟道进行雾化干燥的协同工艺,不仅有效提高了烟气中HCl含量,而且能促使更多Hg⁰转化为较易被飞灰吸附的Hg²⁺,可实现脱硫废水零排放和烟气汞的减排;废水中的氯离子对脱汞效率有较大的影响,当废水中氯离子质量浓度由21 250 mg/L增加至36 500 mg/L时,烟气中气态汞的协同脱除效率由95%降至58%;与机组低负荷运行时协同脱汞效率相比,高负荷条件下协同脱汞效率有所降低。     

汞控制技术中的吸收剂喷射工艺

向烟气中喷入像粉末状活性炭之类的吸收剂，是一种最简单和最成熟的控制燃煤锅炉汞排放的方法。在4个不同的燃烟煤和次烟煤的,tY开展的第一次吸收剂喷射实验计划，证明了活性炭喷射（ACI）在控制汞排放方面的有效性。由于具有以下优点，ACI技术尤其适合现有燃煤锅炉的汞排放控制：（1）投资成本低（〈5美元／kW）；（2）改造容易且耗时短，几乎无需机组停运；（5）不论烟煤还是次烟煤均适用；（4）当使用布袋除尘器时在较低的吸收剂喷射速率下就可达到90%以上的汞去除效率。     

融合在电厂整体设计中的烟气脱硫工艺

针对目前燃煤机组常用的几种脱硫工艺存在着设备占用场地及投资大等问题，结合世界当前日趋严格的环保标准．以燃煤电站为对象介绍了一种将烟气脱硫(FGD)工艺融合进电厂的整体设计方法。根据工程实例，对FGD系统的设计提出了一体化的设计思路，并与常规法进行了比较。     

废水回用于脱硫工艺水对石灰石活性的影响

分析不同电厂的循环水排污水、化学废水、反渗透浓水等电厂废水回用于脱硫工艺水时对石灰石活性的影响.结果表明,德州电厂、辛店电厂石灰石在不同废水中的溶解速率常数k与在0.1 mol/L CaC12溶液中的测定值相近或略微增大,北京热电厂石灰石在循环水排污水中的溶解速率常数大于原使用工业水.因此,以上述电厂废水回用于湿法烟气脱硫(FGD)系统补充水,不会降低石灰石的活性.     

湿法烟气脱硫系统脱硫石膏的汞释放特性

分析湿法烟气脱硫系统脱硫石膏的汞释放特性,对燃煤电厂脱硫石膏的二次利用具有重要意义。分别对3个燃煤电厂其脱硫系统的副产品脱硫石膏和石膏滤渣进行了水溶性试验和两种的不同加热方式处理的实验研究,得到了脱硫石膏汞的溶解性、热稳定性及其汞形态分布。研究结果表明,脱硫石膏中的汞略微溶于水,汞溶解率在10%左右。石膏中的汞受热释放范围为100~450℃,未经去离子水处理的石膏相比石膏滤渣在升高到同一温度时候汞释放率更大。脱硫石膏中含有的汞化合物主要有HgCl2和HgS。