基于活性焦干法烟气脱硫技术分析
2020-01-07李红玉
李红玉
摘要:本文主要介绍了基于活性焦干法烟气脱硫技术,重点介绍了基于活性焦干法烟气脱硫技术的特点、工艺流程以及脱硫系统的组成。利用活性焦干法烟气脱硫技术来进行脱硫具有其他传统脱硫技术没有的优势,同时还可以在很大程度上降低对环境的污染,因此对该技术进行分析具有重要意义。
关键词:活性焦干法;烟气脱硫;技术分析
1.活性焦干法烟气脱硫技术的工艺介绍
活性焦干法烟气脱硫技术的工艺原理为:活性焦具有吸附性,在反应中还可以当作催化剂,烟气中含有的二氧化硫与水蒸气、氧气在活性焦的催化作用下反应生成硫酸,然后被活性焦吸附在其表面。对反应过后的活性焦炭进行加热,可以释放出高浓度的二氧化硫,之后活性焦可以再次作为催化剂重复利用。而二氧化硫则可以用来加工多种硫化物。因此,利用活性焦干法进行烟气脱硫对于提高资源的利用效率是十分有利的。
2.活性焦干法烟气脱硫技术的优点
活性焦干法烟气脱硫技术最早于20世纪60年代在国外出现,80年代开始应用于工业生产,目前在我国也已经有了较为广泛的应用。工业废气处理便是活性焦干法烟气脱硫技术在工业生产过程中的一个非常重要的应用,无论是烧结机烟气,还是垃圾焚烧烟气,都可以通过该技术来完成废气处理。与传统的湿法脱硫技术相比,活性焦干法烟气脱硫技术的优点主要表现在:第一,具有较高的脱硫效率,活性焦干法烟气脱硫技术的脱硫效率可以达到98%以上,同时还能去除烟气中含有的其他对环境有害的物质,如汞、重金属粒子、烟尘粒子以及其他微量元素。第二,活性焦干法烟气脱硫反应对温度的要求为110~150℃,在反应过程中较容易控制,而且不需要附加消耗的热量,也不需要进行资源回收等工作。第三,脱硫剂是以煤为原料制成的,反应过程中只会产生非常少的废弃物,而且可以进行循环利用,因此不会对环境产生较大的污染,具有良好的环保性能。
3.活性焦干法烟气脱硫技术的工艺流程
利用活性焦干法烟气脱硫技术完成脱硫工作需要在特定的脱硫系统中来完成,其中脱硫系统主要包括脱硫塔和再生塔两个部分。活性焦干法脱硫技术的工艺流程为:烟气在进入脱硫塔之前首先要经过布袋除尘器完成除尘,进入到脱硫塔之后,经过活性焦的吸附作用,烟气中的大多数二氧化硫都会被除去。最后烟尘和二氧化硫含量都极低的烟气会由烟囱排入大气。在300℃的温度以上,活性焦会将先前吸附的烟气中的二氧化硫气体释放出来,这些二氧化硫气体浓度较高,可以再次用于工业加工和工业生产中。而经过高温再生之后的活性焦可以通过提升机进入到脱硫塔中再次参加反应,实现循环利用。
4.活性焦干法脱硫系统的组成
活性焦干法烟气脱硫系統主要是由烟气系统、吸附系统、活性焦再生系统等组成,下面将会对各系统的内容进行简单的介绍。
4.1烟气系统
烟气系统是由烟道、风门、膨胀节以及各处的管路组成的,工业生产过程中产生的烟气在经过烟气系统的风机增压之后会进入到吸附塔中,不同的烟气种类对应不同的抽风机风量,一般情况下一套脱硫装置中会设置一台增压风机,这样可以在一定程度上降低脱硫系统受到的阻力,有利于脱硫完成之后烟气返回到烟囱中进行排放。
4.2吸附系统
在活性焦干法脱硫技术工艺中,吸附系统是整个反应过程当中的核心装置,发挥着不可或缺的重要作用。活性焦炭的吸附和过滤作用是吸附系统工作的基础,烟气通过吸附系统之后,其中的二氧化硫气体和烟尘都可以在一定程度上得到净化。一般情况下,在活性焦干法脱硫过程中,工业生产产生的烟气会由烟气系统进入到吸附塔的进气室,在进气室中,烟气会在重力的作用下与活性焦炭产生错流接触,此时烟气中含有的大部分二氧化硫气体和烟尘都会被脱除。完成净化之后的烟气会经过出气室并再次进入烟气系统。
4.3活性焦再生系统
脱硫系统中的再生塔是由进料室、加料段、抽气室、冷却段和排料室构成的,活性焦炭进入到再生塔之后,在重力的作用下依次经过不同的功能室,在这个过程中,热量是由煤燃烧后产生的烟气提供的,而活性焦的冷却则是由空气来完成的。再生塔的底部设置有长轴卸料器,该设备的运行效率决定了活性焦炭在再生塔中的流动速度。通过再生塔经过冷却之后的活性焦炭会由排料室进行排出,而再生之后的高浓度的二氧化硫气体则会被从再生塔中抽出,然后运送到硫酸制备系统中对工业用硫酸进行制备。
4.4硫酸制备系统
硫酸制备系统是一套较为完整的工业生产装置,经过活性焦干法脱硫工艺再生产的二氧化硫气体会在硫酸制备系统中得到再次利用,生成工业用硫酸等硫化物品。利用二氧化硫气体制备硫酸的过程中,需要经过以下几个不同的工序:第一,净化工序。从再生塔中抽出的二氧化硫气体要经过净化达到工业制备的要求之后才可以进行工业生产,净化工序主要包括动力波洗涤,洗涤塔除尘等程序。第二,干吸工序。对烟气进行干燥是二氧化硫气体二次利用的重要步骤,由于浓硫酸具有吸水性,因此干燥烟气一般用浓硫酸来完成。当烟气中水分指标达到相关要求之后,才可以进入到下一个工序中。浓硫酸吸收了水分之后得到稀释,可以用于硫酸的制备。第三,转化工序。这个工序的主要任务是将经过干燥和净化的二氧化硫气体通过风机输送到吸收塔中,在这个过程中,二氧化硫会在钒触媒的催化作用下转化为三氧化硫。
5.小结
活性焦干法脱硫系统的组成分别有:烟气系统、吸附系统、活性焦再生系统、硫酸制备系统等。利用活性焦干法进行烟气脱硫,不仅可以高效率地清理烟气中的二氧化硫气体,还可以对活性焦炭和二氧化硫进行重复利用,提高资源的利用效率,同时实现保护环境,贯彻可持续发展理念。
参考文献:
[1]杜延年,李朝恒,裴旭东,陈卫红.活性焦干法烟气脱硫研究综述[J].现代化工,2020,40(01):63-67.
[2]王大卫.活性焦干法烟气净化技术应用于燃煤电厂的适应性分析[J].中国电力,2015,48(01):153-156.