脫硫脫硝活性炭制備工藝及其發展

楊敏

安勝化學有限公司 新疆哈密 839129

活性炭是一種孔隙豐富、比表面積大、吸附能力強的物質，廣泛應用于食品加工、制藥、化學、冶金、國防及環境保護等行業。采用不同的原料和工藝可以制備出不同品種的活性炭，不同品種活性炭由于其孔隙特性和表面特性的差異，表現出不同的吸附特性。活性炭按形狀可分為粉狀炭和顆粒炭兩種。粉狀炭的粉粒大小可根據需要加工；顆粒炭又分為不定型炭和定型炭。

1 脫硫脫硝活性炭制備工藝

1.1 備煤工序

脫硫脫硝活性炭的原料是焦煤、焦粉，將干燥后的原料煤經斗式提升機送入原料倉儲存，干燥后的兩種原料煤經過皮帶計量秤按比例混合，由皮帶運輸機，螺旋輸送機及斗提機送入配煤倉儲存，在送入混煤倉前，應對原煤進行除鐵[1]。

1.2 制粉工序

混合煤經電子計量給煤機及斗提機送入立式磨機，粒度達到200 目的煤粉經風選后，由集塵器收集，再將煤粉送入煤粉倉，煤粉從煤粉倉經密封刮板輸送機送入煤粉高位倉。

1.3 成型工序

煤粉經螺旋給料機進入緩沖料倉，再由容積式密閉定量供料器計量后進入混合攪拌機。煤粉、煤焦油和水按照一定比例在攪拌機內混合均勻，然后送入雙軸差速捏合機捏合成煤膏，之后進入平模碾壓造粒機進行造粒成型，成型后的炭條經過皮帶輸送機送入網式干燥機，通過波狀擋邊皮帶輸送機，振動篩送入炭化緩沖料倉，供炭化爐用。

1.4 炭化工序

炭化是將各種炭質原料在隔絕空氣的條件下進行高溫干燥和干餾的過程。

圖1 炭化爐

1.5 活化工序

在爐內，炭化料、蒸汽和空氣在高溫條件下進行混合反應，制成活化料。炭的活化反應是在活化爐的活化段進行的，在活化段產品道與氣道垂直相通，炭與活化氣體直接接觸進行活化，產生大量含有CO、H2的水煤氣。此反應為吸熱反應，致使爐內溫度逐漸下降，此時稱為冷卻半爐。冷卻半爐中剩余的水蒸氣和反應生成的水煤氣混合氣體經下連煙道進入加熱半爐，由鼓風機送來二次空氣，使混合氣體可燃成分燃燒放出大量熱，此時稱為加熱半爐[2]。

2 活性炭聯合脫硫脫硝技術

（1）SCR 聯合脫硫脫硝技術與干濕法比較。采取半干法或濕法來實現脫硫，脫硝采用SCR 技術。將煙氣中的氮氧化物來采取該種方式進行處理，其脫除率可達90%以上，可以大大減少污染。不過，在采取該項技術時，需要一定的反應溫度，目前低溫催化劑反應溫度需大于190℃。（2）活性炭干法的聯合脫硫脫硝技術。一般情況下，活性炭干法的脫硫脫硝技術主要是由煙氣系統、吸附系統、解析系統、活性炭輸送系統、氨站、副產物處理系統以及儀表控制系統構成，該項技術可應于脫除SO2、NOx、二噁英、重金屬等工程當中，脫硫效率不低于90%。但由于該項技術對自動化要求較高、工藝流程復雜，投資規模較大，且需要使用大量的活性炭吸附劑，因此需結合企業的實際情況來選擇該技術。

3 脫硫廢水的處理

脫硫廢水輸送泵來的廢水首先收集在廢水緩沖池中，同時廢水處理間設備排污水均流向廢水緩沖池，不允許直接對外排放。廢水緩沖池中配置多孔U-PVC 布氣管，羅茨風機作為曝氣及攪拌用，曝氣除去COD。廢水再由緩沖池提升泵送至廢水處理系統的三聯箱中。脫硫廢水直接打入中和箱。除此之外，在中和箱之中，需要做好廢水PH 數值的調整，其中可以添加石灰乳，在整個過程中，重金屬往往會逐漸從廢水中得以沉淀。對于沉降箱而言，需要針對性的添加有機硫藥液，這樣一來便可以促使重金屬與硫化物形成化合物，并得以沉淀[3]。其中在廢水處理過程中，各類重金屬物逐漸沉淀，并分散在各個體系之中，難于沉降，為了提高沉降效果，需向絮凝箱中按比例加入絮凝劑聚鐵（FeCLSO4）。為進一步促使絮凝之后的礬花形成大顆粒，那么則需要將PAM 及時的添加到絮凝箱的出口管路上，這樣一來，在經過相關化學作用之后逐漸流入澄清濃縮池之中，實現固體與液體的分離。換而言之，等到澄清濃縮池滿溢之后，要及時添加HCL，然后做好PH 數值的調整工作，使其處于標準范圍之內，經清水泵輸送至渣水一體化初沉池回用。澄清濃縮池底部污泥通過污泥輸送泵送入板框壓濾機進行脫水處理，脫水減容后泥餅外運處理，澄清濃縮池設置液位計。

4 脫硫脫硝活性炭的應用發展

脫硫脫硝活性炭對有色金屬的冶煉尾氣、燒結尾氣、燃煤電廠煙氣、城市垃圾焚燒煙氣以及水泥、陶瓷、玻璃、化工、石油等行業中燃煤煙氣、燃油煙氣和工業尾氣中SO2、NOX 的脫除效果好。

5 結語

活性炭吸附工藝具有脫硫、脫硝、除塵等一體化功能，在鋼鐵燒結煙氣凈化方面有好的工程實例，該論文針對脫硫脫硝用活性炭的原材料、生產過程、吸附理論等進行了論述，分析了脫硫脫硝活性炭在工程中的應用機理。并結合活性炭生產、運輸和工程應用中存在的問題，提出了其相應的注意事項，以供同行參考。