如今我國使用的焦爐煙氣脫硫脫硝技術共有四種,但其傳統的半干法脫硫、SCR脫硝工藝已經不能適應日益增長的工業效率和環保需求,不能適應有關方面的新規、新政策。本文主要介紹了利用活性炭(焦)的吸附性和催化性,與煙氣在吸附塔內逆向流動的脫硫脫硝工藝,以迎合新時代的工業發展方向,節能降耗,實現效益大化。
2019年,環保產業邁入一個新的元年。縱觀歷年來環保產業的發展,無疑2019年將開啟截然的局面,水土固廢氣的大監管格局已形成。活性炭(焦)脫硫脫硝工藝技術是 “十三五” 863 課題——“可資源化煙氣脫硫技術”的引進、研發及工程應用項目,“活性焦干法煙氣脫硫技術”被工業和信息化部列為清潔生產技術推行方案。新的格局下,環保產業已從政策播種時代進入到全面的政策深耕時代,加強先進適用環保技術裝備推廣應用和集成創新刻不容緩。
一、活性炭(焦)是什么?
活性炭(焦)是以煤炭為主要原材料,經過磨粉、混捏成型、炭化、活化及洗滌等一系列工序研制而成得到的,特異性吸附能力較強的環保材料。不但能夠當作高分散催化體系,還能夠當作還原劑使用。
二、活性炭(焦)的物理、化學特性
活性炭(焦)的主要物理特性是其孔結構和比表面積。活性炭在結構方面,因為是不規則排列的微晶炭,所以在固定的地方會有一些小間隙,小間隙之間的相互組合產生數量較多的微孔,較大的內比表面積,讓活性炭質材料有良好的吸附功能。另外,這種材料較大的比表面和數量較多的孔結構讓分子更加容易進行擴散。
活性炭(焦)的化學特性即在活性炭質材料的表面上,有很多的含氧、含氮官能團。產生吸附作用的活性中心就是表面官能團,它讓活性炭質材料具有弱極性,使吸附劑的催化性能更加強大,讓炭對有機物、無機物的吸附選擇性發生變化
三、活性炭(焦)的好處
活性炭(焦)因為自身的吸附特性和催化特性,對于煙氣有良好的凈化效果,跟傳統SCR、SICS等工藝相比,在活性炭(焦)脫硫脫硝工藝的過程中,沒有廢水、廢渣、廢氣等二次污染產生,能夠去除濕法難以去除的三氧化硫,具有運行費用低,維護方便,系統能耗低的優點。
四、活性炭(焦)的應用
活性炭(焦)的應用范圍很廣,從食品工業到汽車工業,從制藥工業到化工冶煉工業,還有大氣污染防治、廢水處理、飲用水凈化、天然氣及電能儲存、催化劑及催化劑載體等九個大大小小領域,可以說是涵蓋了我們生活的方方面面。這里主要介紹活性炭(焦)在工業上燒結煙氣的強大效用。
從具體范圍來看,紫金礦業、寧波鋼鐵、首鋼津唐鋼鐵、唐山縱橫鋼鐵等多家大型重工集團,均在使用活性炭脫硫脫硝技術;目前已知全國超40%的企業應用此項技術。
從發展前景來看,鋼鐵行業,在確保安全生產的前提下,全國鋼鐵企業采用濕法脫硫的燒結機、豎爐全部停產,采用半干法脫硫的燒結機繼續停限產50%。濕法已處于停滯不前的泥沼困境,活性炭(焦)硫脫硝工藝技術悄然成為大勢所趨的未來方向。
五、活性炭(焦)用量分析
煙氣脫硫脫硝活性炭是一種易耗品,主要消耗量來自首次裝填與運行損耗,以某鋼廠為例,燒結尾氣脫硫脫硝首次裝填量 約2.3萬噸,年耗損補充量約達 2.38 萬噸。活性炭脫硫脫硝工藝成為政府強制性要求,環保高壓態勢下,活性炭是市場的剛需材料,由于受資質等政策壁壘,市場需求缺口越來越大,只計算鋼鐵一個行業預估到2025年產能/需求=66.9%,產品價格更是一路飆升。
活性(焦)脫硫脫硝工藝是目前世界公認的適合脫出重金屬、二噁英的凈化技術,在活性(焦)凈化技術的過程中,形成的副產物能夠被合理、有效利用,可以有效避免對于能源的浪費和環境的污染。活性(焦)吸附干法脫硫在脫硫效率、多種污染物協同脫除效果、技術成熟度、副產品可資源化等多方面具備明顯優勢,是一種適合燒結煙氣綜合治理的先進技術。