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活性炭结合脱硫脱硝工艺原理及优势

2020-07-25

我国煤炭资源储备相当的丰富,同时也是全世界最大的煤炭生产国家和消费国,煤炭资源在给我们带来巨大的经济效益的同时,也带来了环境污染问题,尤其是大气污染问题已经为人们的日常生活带来了严重的影响。为了解决大气污染,目前来看,活性炭结合脱硫脱硝工艺是最为理想的方法。

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活性炭结合脱硫脱硝法的简介

活性炭除了具有良好的孔隙结构之外,且还具有表面基团丰富、比表面积大、负载性能高以及复原脱附的能力强等特点,它不仅在反应中可以作为还原剂使用,还可以在高分散的体系中被当作良好的载体使用。

活性炭结合脱硫脱硝法是由烟气系统、脱硝脱硫系统以及仪表的控制系统等共同构成的,该项技术主要用于消除重金属、脱硫、脱硝等。在具体操作过程中,可以达到去除80%的氮氧化物,同时还可以达到90%的脱硫效果,是现在处理煤炭燃烧带来的污染物的最理想的方法。

活性炭结合脱硫脱硝法的工艺

活性炭结合脱硫脱硝法的整个过程,主要是由吸收、硫回收以及解吸三个步骤构成。当进入吸收塔的烟气温度在120~160℃之间时,其由煤炭燃烧时产生的污染物的脱除率是最高的。

活性炭吸附法脱硫的原理

SO2、O2、以及H2O在被吸附剂吸附之后会产生以下的反应:

2SO2+2O2+2H2O→2H2SO2

活性炭结合脱硫脱硝工艺原理及优势2

(活性炭吸附法脱硫的原理工艺流程)

活性炭在吸收了NOx和SO2之后,会把生成的物质存储于活性炭表面的细小微孔之中,这就会造成活性炭的吸附能力降低,因此,对用于吸附SO2之后在表面形成了硫酸的活性炭要采取定期的再生,在用清水加以清洗之后就可以得到稀硫酸溶液,最后再对活性炭进行干燥处理。

对于吸附SO2之后的活性炭进行加热,就会使硫酸和碳发生反应,还原为SO2,有可以用以生产硫磺或是硫酸,只是这样会消耗部分的活性炭。

活性炭吸附法脱硝的原理

活性炭吸附法是利用活性炭作为吸附剂,由NOx的吸附量的大小会随着压力和温度的控制而发生变化的原理所构成的,再通过周期性的对反应器内部的压力和温度做出改变,来实现对NOx的吸附控制,进而达到把NOx从气源里分离的目的。

活性炭结合脱硫脱硝工艺原理及优势3

(活性炭吸附法脱硝的原理工艺流程)

若是在整个活性炭脱硫的系统中再适当加入氨,就可以同时去除NOx,其反应的方程式为:4NO+4NH3+O2→4N+6H2O,在产生这个反应的同时还伴随产生了一些副反应:NH3+H2SO4→NH4HSO4和2NH3+H2SO4→(NH4)2HSO4

其中,对于SO2的脱除反应会比对NOx的脱除反应优先完成。当烟气中的SO2的浓度比较低的时候,NOx的脱除反应会占据主导地位;当烟气中的SO2的浓度比较高的时候,活性炭中进行的是脱除SO2的反应。

活性炭结合脱硫脱硝法优势

1、该方法可以对粉尘、SO2的去除率可以达到98%以上,对氮氧化物的去除率可以达到80%以上,此外,可以大量去除SO3,吸收塔出口烟气粉尘含量20mg/m3

2、可以去除二噁英和水银这类有毒的物质,是一种深度的处理技术。

3、对污染物可以进行回收和出售,实现了对资源的二次利用。

4、吸附剂的生产过程比较简单,原材料来源较为宽广。

5、与传统的处理工艺相比较,该项工艺的操作流程简单、投资规模比较小,且对场地没有太多的要求。

 

未来需要提高活性炭的脱硫功能,加大二次利用资源的产量,以解决所产生的副产物,把硫酸的浓度进行提高,争取实现大规模的工业生产。

 

 

 

活性炭结合脱硫脱硝工艺原理及优势4

 

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