燃煤电厂烟气含水量对活性焦脱硝效率的影响研究

为研究燃煤电厂烟气中水蒸气含量对活性焦脱硝效率的影响,采用住友重机械工业株式会社的活性焦脱硝评价方法,使用不同水蒸气含量的模拟烟气对典型商用活性焦进行脱硝效率试验。结果发现：活性焦平均脱硝效率随模拟烟气中水蒸气含量的升高逐渐降低;当烟气中水蒸气体积分数为10%时,活性焦的平均脱硝效率为45.2%,水蒸气体积分数为15%时,其平均脱硝效率为34.7%,水蒸气体积分数为20%时,其平均脱硝效率为33.5%,水蒸气体积分数为25%时,其平均脱硝效率为33.1%,水蒸气体积分数为30%时,其平均脱硝效率为31.4%;试验结果与已有学者研究的SCR动力学模型分析结果基本一致;结合活性焦脱硫效率的研究结果,当烟气中水蒸气体积分数控制在12%以下时,联合脱硫脱硝技术耦合的效率与经济性较佳。     

活性焦联合脱硫脱硝工艺试验研究

为了开发活性焦联合脱硫脱硝工艺,选取一种商用活性焦在微型反应器上进行NH3对NO、SO2脱除影响及NO和SO2脱除交互影响试验,提出了活性焦联合脱硫脱硝工艺路线,并在实验室搭建的模拟装置上进行了工艺路线的模拟试验验证。结果表明,活性焦脱硝是低温SCR反应,NH3的存在使SO2吸附量提高约18%,说明NH3与SO2发生化学反应,有利于SO2脱除,但生成的硫铵会降低工业装置的稳定性;当活性焦无吸附NH3时,NO对SO2脱除无影响,当活性焦吸附NH3时,通入NO前后,SO2出口体积分数由0.15%降至0.13%左右,说明NO对SO2脱除有促进作用;通入SO2气体后,NO出口体积分数由0.045%迅速增至0.065%,说明SO2与NO争抢NH3,不利于脱硝。通过工艺路线模拟试验发现,当联合脱硫脱硝空速为400 h-1时,脱硫效率≥95%,脱硝效率≥70%,验证了活性焦联合脱硫脱硝工艺的可行性。     

活性焦检测标准的实践与探讨

针对活性焦耐压强度、耐磨强度、脱硫值和脱硝率等指标,对比了国标和相关企业检测标准的区别,指出了一些检测过程中容易出现误差的操作;着重探讨了活性焦脱硝值的测定方法,提出了测试设备、检测方法上的优化方案,并且解读了脱硝率测定过程中NO出口浓度变化曲线;建议专业研究机构提供指导,规范操作方式,以期进一步优化活性焦质量评价体系,促进活性焦产业的有序发展。     

天然矿物共混活性焦联合低温脱硫脱硝

以P1/Ti2-15@AC天然矿物共混改性活性焦,模拟研究移动床反应器系统中活性焦联合脱硫脱硝反应过程。研究结果表明,采用新型天然矿物共混改性活性焦,结合加热再生设计,可以很好地将烟气脱硫和脱硝过程结合,从而实现高效率、低成本的一体化联合脱硫脱硝。研究表明,循环脱硫再生后P1/Ti2-15@AC-Rn的脱硝活性得到显著提升,P1/Ti2-15@AC-R1和P1/Ti2-15@AC-R2的脱硝NO转化率接近100.0%,第三次再生后降低至85.0%左右并保持基本稳定。这主要是因为脱硫再生后活性焦表面酸性C—O、C—S等酸性官能团增加,增强了脱硝时活性焦表面NH₃的吸附过程,从而提升脱硝反应效率。     

微波放电对改性活性焦及同时脱硫脱硝的影响

以活性焦为原料,在选用不同浓度的氢氧化钠对活性焦进行改性的基础上,使用微波管式炉对活性焦进行微波放电改性。通过BET和FT-IR对几种改性后活性焦的孔隙结构和表面官能团进行分析,实验结果表明,在微波放电改性过程中,随着NaOH浓度和放电强度的增大,活性焦表面含氧官能团减少,有利于脱除NO和SO_2的官能团增加,孔隙结构向着微孔方向偏移,微波放电改性使得活性焦表面物理化学性质向着有利于脱除的方向发展;微波诱导改性活性焦放电同时脱硫脱硝的实验结果表明,随着放电强度的增大,脱硫脱硝效率增大,平均CO生成量增大,说明微波放电产生的等离子体密度增大时,加快了等离子体与NO和SO_2的碰撞,促进了C-NO/SO_2的还原反应。与脱除前的改性活性焦相比,经微波诱导改性活性焦放电脱硫脱硝后活性焦的比表面积和微孔体积增大,有利于循环脱硫脱硝。     

活性焦烟气脱硝影响因素研究

为了解活性焦脱硝性能,在固定床吸附反应器上,利用正交设计,考察了温度、水含量、氧含量3个参数对活性焦脱硝性能的影响。结果表明:选用极差分析方法得到脱硝率影响主次顺序为:水含量氧含量温度。在考察参数范围内,随着温度的升高,脱硝率呈下降趋势,但到一定温度后下降趋势减缓;脱硝率与水含量呈线性反比例关系,水含量越高,脱硝率越差;脱硝率与氧含量呈线性正比例关系,氧含量越低,脱硝性能越差。较优工艺参数φ(H2O)=2%,φ(O2)=10%,T=60℃条件下脱硝率大于80%。通过对活性焦脱硝因素实验研究可为活性焦烟气脱硝工程设计提供基础数据。     

活性焦脱硫脱硝技术的应用与改进

为达到焦炉烟气超低排放要求,马钢在7.63 m焦炉烟气治理中采用活性焦脱硫脱硝技术.结合焦炉生产和活性焦脱硫脱硝装置运行情况,对活性焦超过正常温度及再生风机存在的问题进行分析,采取改进措施,取得了良好效果.     

烧结机脱硝工艺的研究

目前国内已有烧结机均已配套烟气脱硫装置,但随着国家环保标准的提高,烧结烟气需进行脱硝,已有脱硫装置的烧结机可在现有装置的基础上增加脱硝装置,或拆除已有脱硫装置新建活性炭/活性焦脱硫脱硝装置,活性炭/活性焦脱硫脱硝相比较传统的脱硫+脱硝工艺具有脱硫脱硝、脱二噁英一体化,无需消耗水资源,并可将二氧化硫转化为可利用的工业原料,推荐新建大型烧结机配套活性炭/活性焦脱硫脱硝装置,具有良好的社会及经济效益。     

活性焦脱硫脱硝技术在7.63 m焦炉上的应用

马钢7.63 m焦炉采用活性焦脱硫脱硝技术,无需配套建设处理副产物的系统,投资降低,且无二次污染产生,系统建成运行效果较好.结合焦炉实际生产情况,活性焦脱硫脱硝烟气净化吨焦运行成本为8.20元,当活性焦市场价处于低价且焦炉满负荷生产时,系统的吨焦运行成本进一步降低为6.85元,与设计方案运行成本计算值吻合.     

Mn-Ce/活性焦低温脱硝催化剂热再生机制

采用等体积浸渍法制备Mn-Ce/活性焦催化剂,通过在固定床中分两阶段模拟移动床反应器脱硫脱硝过程,制得吸附SO2饱和的Mn-Ce/活性焦催化剂。采用氮气+水蒸汽的方法对催化剂进行再生,发现热再生后催化剂脱硝效率不理想,再生后脱硝效率低于50%。通过BET、XRD、XPS、TPD等表征手段研究发现,催化剂再生后比表面积、孔容都有所减小,Ce3+的含量和Lewis的量酸性位没有恢复,推测催化剂热再生时,吸附在孔道中的SO2与活性物质Ce O2发生反应生成Ce2(SO4)3或是Ce(SO4)2,减少了活性中心Ce的含量,阻塞了催化剂孔隙,使得催化剂再生后脱硝效率变差。     

钢铁行业烟气多污染物协同控制技术应用实践

本研究分析了钢铁企业焦化和烧结两个重点工序中烟气污染物排放现状和钢铁行业当前的环保政策。对焦化及烧结烟气污染物的排放特征进行了分析,并通过对比燃煤电厂烟气特点,提出可以综合电厂烟气治理模式和自身特点改进的技术路线。结合某大型国有钢铁企业的脱硫脱硝装备对其环保现状进行了分析。针对焦化和烧结工序的典型污染物硫、硝、尘现有的源头减排、过程控制及末端处理技术,分析其优缺点。进而提出了3条可实现烟气污染物超低排放的技术路线,即半干法脱硫耦合选择性催化还原脱硝、半干法/湿法耦合臭氧氧化脱硝、活性焦脱硫脱硝一体化技术,重点介绍了这些技术在某大型钢铁企业的应用实践及应用效果。并基于全过程耦合技术,分别在焦化和烧结工序中提出了多污染物协同去除技术及应用,即焦炉低氮燃烧技术耦合末端活性焦多污染物协同控制技术、烧结烟气循环技术耦合末端活性焦多污染物协同控制技术。最后结合几种技术路线的应用实践,对未来钢铁产业的烧结及焦化工序超低排放技术的选择提出合理化建议。     

煤焦直接还原法脱除NO_x几种因素对脱除率的影响

在实验室模拟工业烟气组成将烟气通入固定床反应器与改性煤焦反应,用烟气分析仪测量NOx的含量来对比脱硝效率。实验表明:反应的最佳温度范围是450～550℃;改性煤焦的粒径在1～3 mm较为适宜;SO2、H2O的存在对反应有一定的影响;随着气速的增大,NO脱除率也随之降低,但是趋势不是很明显。实验初步认为煤焦直接还原法脱硝具有较高的脱硝效率,是一种新颖的技术思路。     

焦炉烟囱NOx排放控制刍议

新的国家标准《炼焦化学工业污染物排放标准》提出了焦炉烟囱的NOx排放控制要求。本文从焦炉加热系统的设计和对焦炉烟道废气的后处理2个层面论述了焦炉烟囱NOx排放控制的技术措施,简要介绍了SCR烟气脱硝技术,提出了借鉴日本东京煤气公司的中试与工程经验,采用SCR脱硝技术对焦炉烟道废气进行后处理,以达到国家标准对“特别地区”焦炉烟囱的NOx排放控制要求。     

生物质活性炭烟气脱硫脱硝的研究进展

烟气脱硫脱硝技术是燃煤电厂烟气污染物控制的主流技术,其中生物质活性炭烟气脱硫脱硝以其新颖、高效、经济、资源化的特点成为近年来的研究热点。生物质活性炭烟气脱硫技术以吸附脱硫为主;生物质活性炭烟气脱硝技术根据烟气温度窗口划分为低温吸附脱硝（包括NO吸附与NO氧化吸附）、中温NH₃-SCR脱硝技术及高温异相还原脱硝技术。综述了孔隙结构、表面化学性质、表面改性等因素对生物质活性炭脱硫脱硝性能的影响,总结了提高生物质活性炭脱硫脱硝性能的途径与方法。最后指出,生物质活性炭异相还原脱硝反应建立更为通用的动力学模型、NH₃-SCR脱硝技术中生物质活性炭催化剂效率的进一步提升、生物质活性炭脱硫脱硝制备生物缓释肥、生物质活性炭改性与担载催化剂实现多污染物一体化脱除等方向可做深入探索与研究。     

镍反射炉烟气脱硫技术分析与应用

分析了目前主要脱硫工艺的优缺点。根据镍反射炉烟气的特性,金川集团选择了活性焦干法烟气脱硫工艺。详细介绍了活性焦干法烟气脱硫工艺的主要组成:烟气系统、SO2吸附脱硫系统、活性焦再生系统、物料循环系统等。项目投产后,各项运行数据均达到设计要求,脱硫效率平均为98.8%,收尘效率平均为76.09%,使低浓度二氧化硫烟气得到了较好治理。     

燃气轮机在焦炉煤气发电中的应用

介绍了利用焦炉煤气发电的方法及燃气轮机发电的原理和机组结构,简述了焦炉煤气的前置处理系统和烟气脱硝系统。利用燃气轮机发电可综合利用焦炉煤气,是比较合适的发电方式。     

烟气水蒸汽含量对变温吸附烟气脱硫过程的影响

通过动态吸附实验,考察了水蒸汽含量对SO2在脱硫脱硝活性炭上变温吸附过程的影响,分析了其含量0~0.20(摩尔比或体积比,下同)条件下的吸附规律,并基于吸附模型对实验数据进行了讨论. 对Bangham吸附模型进行改进以包含水蒸汽的影响,并应用该模型进行了预测,在不同水蒸汽含量时,模型的模拟值与实验值吻合较好. 结果表明,在所研究的体系和条件范围内,烟气中的水蒸汽增大了脱硫率、SO2吸附量、平衡吸附量和吸附速率,其含量在0.07~0.10范围内效果较优,此时最大SO2平衡吸附量为73.00 mg/g.     

焦炉烟气脱硫脱硝系统热管换热器腐蚀原因分析

针对迁安中化公司焦炉烟气脱硫脱硝系统热管换热器腐蚀的问题,对换热器低温段炉管及翅片的腐蚀产物进行了XRD、扫描电镜、能谱分析,结果表明,炉管及翅片发生了严重氧腐蚀、轻微硫腐蚀和氯腐蚀。分析认为腐蚀与经脱硫脱硝系统后烟气中含有体积分数6%~10%的O2和15%~20%的水分有关,建议将热管换热器低温段材质更换为耐氧、硫腐蚀的2205不锈钢,以满足脱硫脱硝系统的长期稳定运行。     

生物质活性炭负载零价铁纳米晶簇直接催化还原NO

采用等体积浸渍法制备以生物质活性炭为载体的纳米铁基催化剂，利用TG、SEM、XPS、Raman等分析仪器对催化剂进行表征，探讨了活性炭负载零价铁和铁氧化物在无氧条件下脱硝的机理。结果表明：在750℃热还原条件下制得的铁基催化剂具备较高的活性，其活性中心是分散均匀的零价铁纳米晶簇。在280℃无氧条件下对NO的脱除效率达100%，且避免了活性炭载体的损耗。研究发现，催化剂快速失活是由于零价Fe被氧化为Fe₃O₄，因而降低了脱硝剂的活性。直接对失活催化剂进行热还原可以完全恢复活性，但这种方法会消耗炭载体；利用CO作为还原剂进行制备与再生，可以有效提高纳米晶簇的分散性，延长脱硝寿命并减少炭载体的损失，为零价Fe催化剂在实际应用中提供了可能性。