活性焦在烟气净化中的应用

活性焦烟气净化技术具有流程简单、投资少、无二次污染等特点,很好地顺应了目前国家发展循环性经济、推广产物可资源化、干法节水和高性能的环保技术的现状。文章分析了活性焦烟气净化的机理、流程及影响其净化效率的因素,提出活性焦烟气净化技术作为目前比较前卫的烟气净化技术,具有广阔的应用前景。     

热解焦化过程烟气末端净化关键技术与应用进展

热解焦化行业烟气温度低、水汽含量高、且夹带焦油和炭黑等复杂物质,导致电力行业传统烟气净化技术难以适用于该领域。为了给热解焦化过程末端烟气治理升级改造提供思路与参考依据,笔者总结了该领域具有前景的末端烟气净化技术应用进展,指出干法脱硫-布袋除尘-低温脱硝技术和活性焦脱硫脱硝一体化技术是目前比较成熟的焦化烟气净化技术;催化陶瓷纤维滤管一体化技术虽然在国外玻璃等行业应用比较成功,但在国内焦化烟气领域应用时间不长,应注意潜在的技术风险;氧化-湿法吸收技术由于产生二次污染等问题制约了规模化推广。通过剖析应用过程存在的问题,提出相应的解决方案,明确各工艺未来的研究方向及升级路线,指出干法脱硫-布袋除尘-低温脱硝技术研究应集中于脱硫灰的处理、失效催化剂的回收再利用和工艺深度优化;活性焦脱硫脱硝一体化技术研究应关注多循环周期中活性焦的特性演变、再生过程碳损耗控制及废焦粉的回收利用;催化陶瓷纤维滤管技术研究应解决潜在的氨逃逸、催化剂失活、焦油糊管等问题。最后,结合热解焦化烟气特征,指出热解焦化末端烟气净化的关键在于低温脱硝技术与其他污染物控制技术的匹配与整合,同时明确了未来热解焦化烟气净化技术将向设备一体化、维护简单化与运行低成本化的方向发展。     

活性焦烟气净化反应器研究进展

活性焦干法烟气净化技术具有耗水量少、无二次污染以及吸附剂可循环利用的应用优势,发展前景广阔。作为工艺的核心,反应器研究成为了制约该项技术发展的关键。各行业排放烟气特点不同且污染物排放限值也有所差异,根据烟气特点精准选择反应器类型并对反应器结构进行优化,是提高系统烟气净化效率的有效手段。介绍了目前活性焦烟气净化领域所应用的各类反应器的优缺点及适用范围,论述了反应器内不同类型内构件对气固两相运动状态的影响,最后提出了未来活性焦烟气净化反应器研究及优化的技术方向。反应器床型方面,总结了固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器3类反应器的技术优势以及存在的短板。其中,固定床反应器结构简单,通常被应用于活性焦单独脱硫工艺中,烟气处理量小时灵活性较强,随烟气处理量增大,其净化效果降低且需多个反应器并联操作,占地面积大,投入成本高;流化床反应器气固通量大,自动性高,传质传热性能优越,但对内部颗粒磨损作用强,不适合颗粒活性焦,对粉状活性焦有较好的适用性;移动床反应器目前在活性焦烟气净化领域应用最为广泛,具有连续性强、烟气处理量大、对颗粒机械强度要求不高的优点,但其内部结构复杂,物料容易出现异常流动。反应器内构件方面,重点讨论了烟气导流构件、喷氨混合构件、下料构件对系统烟气净化效率的影响。针对反应器内气相流动紊乱的情况,可通过添加导流板或整流层的方式提高反应器内烟气均布性;为了提高喷氨均匀性可在喷氨区设置喷氨构件,提高系统的脱硝效率,较为常见的喷氨构件有静态混合器、喷氨格栅以及涡流构件等,其中静态混合器调控精准,但成本较高且处理能力有限,喷氨格栅能够实现分区控制但易出现管路堵塞问题,涡流构件改造成本低但调控灵活性较差,在工业生产中需根据喷氨量及烟气排放指标灵活选择喷氨构件;为防止固体物料在反应器内运动过程中出现"漏斗流"等异常流动,可在反应器内部添加下料构件,下料构件可有效改善固体物料在反应器内的流动状态。添加内构件后反应器内气固接触增强,系统净化效率明显提升,改造成本降低。最后,明确了未来活性焦烟气净化反应器将向着创新反应器床型,增强行业匹配性,优化反应器结构,降低运行及维护成本的方向发展。     

活性焦脱除烟气污染物研究进展

活性焦是一种高效、低成本的烟气污染物净化吸附剂，具有较好的抗碎强度和可再生性能，可应用于电厂等行业烟气脱除污染物，是干法烟气净化技术的核心材料，符合我国绿色经济、循环经济的发展要求。综述了活性焦应用于烟气污染物脱除的研究进展，对活性焦的制备、活化、改性、表征、工程应用进行介绍，且归纳了污染物(SO₂、NO_x、Hg⁰、VOCs)在活性焦上的去除机理，总结了影响活性焦吸附性能的相关因素以及废弃活性焦再生工艺的研究成果。目前，活性焦制备的方式有物理制备和化学制备。物理制备主要通过水蒸气等气体在高温条件下使活性焦具有更佳的孔隙结构，而化学制备主要通过酸、碱、盐等溶液对活性焦进行浸渍处理，优化活性焦的孔隙结构，丰富活性焦表面上的官能团，为活性焦提供更多吸附位点，以提高活性焦脱除烟气污染物能力。而在活性焦吸附污染物的过程中，污染物在活性焦上主要发生物理和化学吸附。一部分污染物直接吸附附着在活性焦表面，一部分污染物受吸附条件和活性焦官能团的影响，在吸附位点上发生化学反应，转化为其他易回收或无害物质。其中，烟气中SO₂     

新型煤化工硫近零排放技术分析

为了实现新型煤化工硫近零排放,介绍了活性焦燃煤烟气净化与煤气脱硫技术的原理、工艺流程及特点,结合2种工艺特点,以活性焦烟气净化再生产生的富SO2气体和煤气脱硫产生的H2S可反应生成硫磺为工艺技术切入点,提出了一种活性焦烟气净化与煤气硫回收技术有机集成的硫近零排放联合工艺,并进行了硫的物料平衡分析。结果表明,60万t/a煤制烯烃项目采用该联合工艺后,可建立起企业内部硫回收利用的循环经济产业链,煤炭中总的硫资源回收率达到85.69%,新增硫磺产能50%,回收硫磺总量为9 254 t/a,可节水60万t/a,且采用活性焦干法烟气净化技术可将燃煤烟气中SO2与NOx等污染物同时脱除,实现了较好的经济与环保效益。     

活性焦烟气脱硫技术及其应用前景

活性焦烟气脱硫技术利用活性焦特有的吸附、催化和过滤功能,对含硫烟气进行干法净化处理,在同1个反应器内完成脱硫、脱硝、除尘3种功能。介绍了以煤为主要原料生产活性焦的基本原理、工艺流程、技术特点和研发概况;将活性焦脱硫工艺与其他几种常用的脱硫工艺进行了对比,结果表明,活性焦烟气脱硫技术在脱硫率、副产品利用、装置投资及运行费用等方面均具有明显优势。     

中国活性焦烟气净化研究分析

根据973项目研究成果,结合文献资料,对中国活性焦用于烟气脱硫、脱硝和脱汞、以及联合脱除的研究现状,活性焦烟气净化工业应用情况进行了综述和分析,并提出了今后研发应用几点建议。     

移动床炭法变温吸附烟气净化与硫回收技术应用进展

介绍了移动床炭法变温吸附烟气净化与硫回收技术的背景、原理、技术特点、工业应用进展、工艺条件、最新动态和发展方向、经济性能评价,并兼顾对其它炭法烟气净化与硫回收技术的介绍。评述了该技术的工业应用、传承发展与优缺点,系统介绍了适宜工艺条件,分析展望了发展动态,并进行了经济分析,指出该技术在我国具有广阔的应用前景。     

铝电解含氟烟气的净化技术

介绍了我国电解铝工业的发展现状、生产工艺和技术。详细介绍了铝电解含氟烟气的污染和净化处理的两种方法:干法净化工艺和湿法净化工艺。对比了干湿法净化的原理、吸收剂、工艺设备和工艺过程,分析了干法和湿法净化的特点,并提出了铝电解含氟烟气净化工艺的发展趋势。     

活性焦烟气脱硫技术及其应用前景

活性焦烟气脱硫技术利用活性焦特有的吸附、催化和过滤功能，对含硫烟气进行干法净化处理，在同一个反应器内完成脱硫、脱硝、除尘三种功能。通过加热再生活性焦，获得高浓度的SO2混合气体，可用于生产硫酸、硫磺和液体SO2等多种硫元素的商品级产品，实现资源化利用。该技术具有适用范围广、脱硫效率高、运行成本低、环保效益好等特点。介绍...     

煤粉工业锅炉技术发展及应用

中国煤粉工业锅炉借鉴油气锅炉和德国煤粉工业锅炉技术理念,经历立项研发、中试验证和工业示范,系统技术逐步成熟,自2010年起,实现规模化工业应用。煤粉工业锅炉系统具有高热效率、低烟气污染物排放等优点,有效带动了燃煤工业锅炉产业发展。笔者论述了煤粉工业锅炉技术与发展,重点介绍了煤粉工业锅炉的关键技术,并对主要技术进行对比,分析了煤粉工业锅炉的工业应用情况,最后提出了煤粉工业锅炉技术发展方向。煤粉工业锅炉系统由燃料煤粉生产、储供、油气点火、燃烧、锅炉本体、烟气净化以及自动化控制等系统构成。锅炉热效率大于91%,烟气污染物达到国家超低排放标准,系统技术符合国家煤炭清洁利用方向。燃料煤粉生产采用一步法工艺,通过强化流动性和安全措施,现可实现最大为1 000 m^3安全存储量。锅炉供粉采用气动活化、无脉动给料及高速引射流浓相输送技术,已实现输送阻力低于20 kPa,粉风固气比大于2.5 kg/m^3,供料精度在±3.0%以内,最大供料量为5 t/h的浓相供料技术与装备,广泛应用于锅炉供料系统。供料量在2.5 t/h,供料精度在±2.0%和±1.0%以内的第三代和第四代供料器也分别开展了工业验证和样机的试制工作,并取得了阶段性的成果。煤粉燃烧器采用逆喷式回流式结构,设计工作依据其结构特征,通过模拟气流扩展角、回流区域范围、回流量、旋流强度以及温度和速度场等研究开展,再经过实际工程应用,进一步验证优化设计参数,最终实现燃烧器的逐级放大。天然气/煤粉双燃料燃烧器具有便捷切换和快速着火功能。风冷燃烧器采用内外双级旋流供风燃烧技术,具有点火迅速、燃烧稳定、燃烧效率高和初始NOx排放低等优点。随着煤粉锅炉系统测控技术向智能化、网络化和集成化方向发展。锅炉烟气脱硫除尘采用NGD高倍率灰钙循环脱硫技术,具有占地小,运行成本低等特点,在低钙硫摩尔比下,系统脱硫和除尘效率分别达到90%和99.95%以上。低温炭基预氧化脱硝耦合NGD协同烟气净化技术具有工艺简单,耗水少,废物资源再利用,无二次污染产生等优点,更加适合于煤粉工业锅炉的烟气净化。煤粉工业锅炉在发展历程中通过关键技术和装备优化升级,在大型化、模块化和系列化方向已取得成效,在节能性、环保性和经济性等方面较常规工业锅炉具有显著优势,技术已达到世界先进水平。未来随着国家能源结构优化,天然气/煤粉锅炉、低氮燃烧、生物质复合半焦粉及协同化烟气净化等技术的开发与成熟,煤粉工业锅炉技术将成为煤炭清洁燃烧利用主要技术之一。     

煤粉工业锅炉臭氧脱硝应用的可行性分析

煤炭在短期内依然是我国能源消费结构的主体,但其燃烧产生的污染物带来了严重的环境污染问题。现有脱硫脱硝工艺普遍占地大且投资及运行成本较高,不适宜煤粉工业锅炉应用。根据臭氧氧化机理,提出一种高效的锅炉烟气污染物脱除方法,并通过文献研究,证明脱硝效果,分析了影响其污染物脱除效率的主要因素,阐述了技术在国外的应用情况。介绍了煤粉工业锅炉系统现有烟气净化技术,提出采用臭氧氧化法耦合煤炭科学技术研究院有限公司自主高倍率灰钙循环烟气脱硫(NGD)技术,完成高阶态氮氧化物和SO_2、SO_3等酸性气体、重金属Hg、As等的有效脱除,达到超低排放效果,对于形成符合煤粉工业锅炉自身特点的一体化烟气净化技术具有重要意义。     

炭素工业焙烧炉烟气污染 治理技术的研究和应用

焙烧是炭素制品生产过程的重要工序,焙烧炉烟气是炭素工业大气污染治理的重点,其排放的烟气量大,污染物浓度高。针对炭素焙烧产生的烟气特性和烟气多污染物深度净化、超低排放的技术要求,开发出了国内第一套炭素行业焙烧炉烟气脱硫、脱硝和湿法电除尘装置,取得了良好的净化效果,实现了炭素工业焙烧烟气的超低排放。     

湿法烟气脱硫技术及运行经济性分析

随着我国经济快速发展,煤炭、石油等化石燃料消耗持续增长,雾霾天气频繁出现,酸雨区域面积不断扩大。针对二氧化硫排放对环境生态的压力徒增的现状,本文简要介绍了干法、半干法和湿法烟气脱硫技术工艺及其优缺点,讨论了石灰石-石膏法、钠碱法、氨法、镁法、有机胺法、海水法、磷矿浆法等湿法烟气脱硫技术的优缺点,重点阐述了新型磷矿浆脱硫法及其脱硫机理,比较了不同湿法脱硫技术的特点和应用范围,进行了磷矿浆与钠法、石灰石-石膏法与镁法湿法烟气脱硫技术经济性分析。分析表明,磷矿浆湿法烟气脱硫运行成本最低,其回收的二氧化硫催化氧化为硫酸后进入磷化工产业链,替代了部分硫酸原料,无副产物,没有二次污染,适用于具有磷矿生产的企业和园区。该技术原理可以推广到湿法冶金企业。     

燃煤锅炉烟气脱硫技术对颗粒物排放影响研究进展

随着环境问题的日益严峻及燃煤锅炉超低排放工作的实施,由燃煤引起的大气污染问题及脱硫和除尘设备协同脱除污染物的作用逐渐受到关注。由燃煤释放的SO2和颗粒物对人类健康及自然环境造成严重危害,因此对SO2和颗粒物的治理至关重要。笔者综述了湿法烟气脱硫技术如石灰石-石膏法、氨法等,半干法烟气脱硫技术如循环流化床烟气脱硫技术(CFB)、高倍率灰钙循环烟气脱硫(NGD)等以及干法烟气脱硫技术如电子射线辐射法脱硫技术、活性炭(活性焦、活性半焦)吸附脱硫技术等的发展历史、技术特点及适用范围,并对比分析了各脱硫技术对颗粒物排放特性的影响。结果表明,湿法烟气脱硫技术SO2脱除效率最高,尤其是石灰石-石膏法烟气脱硫技术,总效率可达99%以上。入口颗粒物浓度高于5 mg/m^3时,此技术能够协同脱除烟气中的颗粒物,除尘效率可达50%~80%,脱硫前后粒径分布都为典型的双峰分布,且脱硫后粒径峰值向小粒径偏移,硫酸盐成分增加;入口颗粒物质量浓度低于5 mg/m^3时,出口颗粒物浓度可能出现不降反增的现象,另外,由于其投资和运行成本高,多应用于大型燃煤机组和脱硫剂来源丰富的地区,同时湿法烟气脱硫产物还具有一定的经济效益;半干法和干法烟气脱硫技术SO2脱除效率在60%~90%,与湿法脱硫技术相比具有投资和运行成本低,占地面积小和节约水资源等优点,在中小型锅炉领域如燃煤工业锅炉具有较好的应用前景,但大量脱硫产物和脱硫剂随烟气进入除尘设备,浓度高达1 000 g/m^3以上,为除尘设备造成极大的运行压力,加大了投资和运行成本。目前半干法烟气脱硫技术及干法烟气脱硫技术对颗粒物排放特性的影响研究较少,还需在脱硫系统对颗粒物粒径、成分及形貌特性等方面的影响规律做进一步研究。     

我国燃煤发电污染治理的CO_2捕集封存与资源化利用

针对我国燃煤发电的污染治理技术和创新途径进行了研讨。分析了我国燃煤锅炉SO2和CO2排放污染的严峻形势;论述了燃煤电厂烟气CO2捕集与利用技术的研究进展以及烟道气中CO2回收技术的工业应用;建议把煤炭能源化工生产排放的CO2制成干冰,用作植物生长的碳养分而释放出氧元素的化学反应平衡循环工艺路线,作为我国处置CO2的根本出路。     

玻璃窑炉烟气干法脱硫脱硝除尘一体化技术应用

以国内某环保公司在玻璃窑采用的Multi-clean干法烟气净化工艺装置为例,介绍了玻璃窑烟气特点、工艺流程、设计参数以及取得的良好的环保排放指标,为玻璃窑烟气的脱硫脱销除尘综合治理提供一条切实可行的技术路径。     

新型焦炉煤气净化工艺的开发及进展

简述了焦炉煤气净化技术的现状及现有干法净化工艺的技术缺陷,重点介绍了两级加氢的新型干法净化工艺及其加氢催化剂的研发进展,从加氢催化剂的脱硫试验和工业应用等方面分析评述了新型焦炉煤气净化工艺的技术优势,表明其工艺装置可安全、稳定、高效及长周期运行。