脱硫脱硝活性炭制备工艺及其发展

2019-11-29杨敏

商品与质量 2019年32期

杨敏

安胜化学有限公司新疆哈密 839129

活性炭是一种孔隙丰富、比表面积大、吸附能力强的物质，广泛应用于食品加工、制药、化学、冶金、国防及环境保护等行业。采用不同的原料和工艺可以制备出不同品种的活性炭，不同品种活性炭由于其孔隙特性和表面特性的差异，表现出不同的吸附特性。活性炭按形状可分为粉状炭和颗粒炭两种。粉状炭的粉粒大小可根据需要加工；颗粒炭又分为不定型炭和定型炭。

1 脱硫脱硝活性炭制备工艺

1.1 备煤工序

脱硫脱硝活性炭的原料是焦煤、焦粉，将干燥后的原料煤经斗式提升机送入原料仓储存，干燥后的两种原料煤经过皮带计量秤按比例混合，由皮带运输机，螺旋输送机及斗提机送入配煤仓储存，在送入混煤仓前，应对原煤进行除铁[1]。

1.2 制粉工序

混合煤经电子计量给煤机及斗提机送入立式磨机，粒度达到200 目的煤粉经风选后，由集尘器收集，再将煤粉送入煤粉仓，煤粉从煤粉仓经密封刮板输送机送入煤粉高位仓。

1.3 成型工序

煤粉经螺旋给料机进入缓冲料仓，再由容积式密闭定量供料器计量后进入混合搅拌机。煤粉、煤焦油和水按照一定比例在搅拌机内混合均匀，然后送入双轴差速捏合机捏合成煤膏，之后进入平模碾压造粒机进行造粒成型，成型后的炭条经过皮带输送机送入网式干燥机，通过波状挡边皮带输送机，振动筛送入炭化缓冲料仓，供炭化炉用。

1.4 炭化工序

炭化是将各种炭质原料在隔绝空气的条件下进行高温干燥和干馏的过程。

图1 炭化炉

1.5 活化工序

在炉内，炭化料、蒸汽和空气在高温条件下进行混合反应，制成活化料。炭的活化反应是在活化炉的活化段进行的，在活化段产品道与气道垂直相通，炭与活化气体直接接触进行活化，产生大量含有CO、H2的水煤气。此反应为吸热反应，致使炉内温度逐渐下降，此时称为冷却半炉。冷却半炉中剩余的水蒸气和反应生成的水煤气混合气体经下连烟道进入加热半炉，由鼓风机送来二次空气，使混合气体可燃成分燃烧放出大量热，此时称为加热半炉[2]。

2 活性炭联合脱硫脱硝技术

（1）SCR 联合脱硫脱硝技术与干湿法比较。采取半干法或湿法来实现脱硫，脱硝采用SCR 技术。将烟气中的氮氧化物来采取该种方式进行处理，其脱除率可达90%以上，可以大大减少污染。不过，在采取该项技术时，需要一定的反应温度，目前低温催化剂反应温度需大于190℃。（2）活性炭干法的联合脱硫脱硝技术。一般情况下，活性炭干法的脱硫脱硝技术主要是由烟气系统、吸附系统、解析系统、活性炭输送系统、氨站、副产物处理系统以及仪表控制系统构成，该项技术可应于脱除SO2、NOx、二噁英、重金属等工程当中，脱硫效率不低于90%。但由于该项技术对自动化要求较高、工艺流程复杂，投资规模较大，且需要使用大量的活性炭吸附剂，因此需结合企业的实际情况来选择该技术。

3 脱硫废水的处理

脱硫废水输送泵来的废水首先收集在废水缓冲池中，同时废水处理间设备排污水均流向废水缓冲池，不允许直接对外排放。废水缓冲池中配置多孔U-PVC 布气管，罗茨风机作为曝气及搅拌用，曝气除去COD。废水再由缓冲池提升泵送至废水处理系统的三联箱中。脱硫废水直接打入中和箱。除此之外，在中和箱之中，需要做好废水PH 数值的调整，其中可以添加石灰乳，在整个过程中，重金属往往会逐渐从废水中得以沉淀。对于沉降箱而言，需要针对性的添加有机硫药液，这样一来便可以促使重金属与硫化物形成化合物，并得以沉淀[3]。其中在废水处理过程中，各类重金属物逐渐沉淀，并分散在各个体系之中，难于沉降，为了提高沉降效果，需向絮凝箱中按比例加入絮凝剂聚铁（FeCLSO4）。为进一步促使絮凝之后的矾花形成大颗粒，那么则需要将PAM 及时的添加到絮凝箱的出口管路上，这样一来，在经过相关化学作用之后逐渐流入澄清浓缩池之中，实现固体与液体的分离。换而言之，等到澄清浓缩池满溢之后，要及时添加HCL，然后做好PH 数值的调整工作，使其处于标准范围之内，经清水泵输送至渣水一体化初沉池回用。澄清浓缩池底部污泥通过污泥输送泵送入板框压滤机进行脱水处理，脱水减容后泥饼外运处理，澄清浓缩池设置液位计。