粉焦原位制备及烧结烟气脱硫脱硝技术纯平电视鞋扣渗碳炉石材栏杆仿木砖

粉焦原位制备及烧结烟气脱硫脱硝技术

石灰石-石膏湿法脱硫技术具有脱硫效率高、脱硫剂成本低等优点，为我国SO2减排做出了巨大贡献，但随着其大规模应用，也逐渐暴露出一些问题：

1）耗水量大、废水排放量大，对于缺水地区尤为不利，脱硫废水的处置也成为难题。

2）钙基脱硫剂的制备需要消耗大量碳酸钙，造成石灰石资源的过量开采，对生态环境造成严重破坏；

3）副产物脱硫石膏的品质较低，二次利用的价值有限，导致大量脱硫产物被抛弃，造成二次污染。

我国既是SO2排放大国，还是硫磺资源缺乏的国家，2011年我国进口硫磺量达952万吨，对外依存度高达70%，已经严重威胁到硫磺下游产业安全。SO2既是污染物，又是宝贵的硫资源。我国近几年SO2排放量和硫磺进口量之比接近2∶1，正好符合SO2与S的分子质量比，如果在治理SO2污染的同时能回收硫磺资源，可很大程度上缓解硫资源严重失衡的局面，一举两得。

1.2颗粒活性焦脱硫技术分析

活性焦烟气脱硫技术是目前烟气硫资源化减排的主流技术之一，具有硫资源化利用、耗水量少、无废水排放及多污染物联合脱除（SOx、VOCs、Hg等）的特点。现有国内的活性焦脱硫提高废旧塑料的循环利用率技术存在的主要问题：

1）使用颗粒定型活性焦，制备工艺复杂、成本高（“Panadur Black” PUA涂覆机的反应体系技术也来自克劳斯玛菲00元/吨），且制焦过程废气得不到有效利用。

2）颗粒活性焦内表面利用率低、吸附及再生过程中机械损耗较大，补入新焦量大，导致运行成本较高。

3）活性焦厂家和用户分离，活性焦需远距离运输，运输成本较高。

4）活性焦再生副产SO2或硫酸，难以利用，且存储和运输不便利。

1.3“粉焦技术”的提出及特点

基于上述形势和需求分析，山东大学提出了“粉焦原位制备及烧结烟气综合净化技术”，并进行了技术研发，该技术2017年成功申报科技部国家重点研发项目，项目名称为燃煤烟气硫回收及资源化利用技术，项目编号为2017YFB，项目总预算为8686万元，其中中央财政专项经费为1886万元。项目周期自2017年7月起，至2021年6月止。

该工艺重整煤的利用途径，热解气化制备活性焦，活性焦制备所需热源为高温烟气，活化剂为烟气和水蒸气，实现了活性焦的原位制备；粉状活性焦可作为脱硫剂送入吸附反应碳内净化燃煤烟气，饱和吸附后的活性焦送入再生炉再生，蜜桔再生过程析出高浓度SO2气体可作为化工原料使用或与制焦热解气反应生成电子万能实验机数字传感器采取几种不同的工作原理单质硫，从而实现硫的资源化利用。

2技术简介

粉焦制备及烧结烟气脱硫脱硝技术工艺流程，如图1所示。主要由粉焦原位制备系统、粉焦吸附脱硫系统、粉焦催化脱硝系统、粉焦再生系统和硫磺制备系统构成。

2.1粉焦原位制备系统

活性焦以厂用煤炭为原材料制得。煤通过制粉系统制得粒度大于75μm和小于75μm两种粒度的煤粉。大于75μm的煤粉进入制焦炉作为制焦的原料。小于75μm的煤粉进入热风炉燃烧，产生1200℃的高温烟气。制粉系统既可以制取烟煤煤粉，也可以制取褐煤煤粉。热风炉和制焦炉有机结合为一体。高温烟气进入制焦炉迅速热解煤粉，在制焦炉内生成的活性焦和热解气经高温分离器分离，活性焦冷却后粉焦仓储存。热解气经冷却后通过高温风机送入焚烧炉燃烧。

烟风系统主要包括烟气流程和热解气流程两部分。制焦过程所需要的烟气是约1200℃的高温烟气，本烟气由系统自带的粉煤热风炉产生。热烟气从制焦炉底部的烟气入口进入，为煤粉制焦提供热量。

从制焦炉出来的为热解气和半焦混合物，采用高温水冷分离器进行气/固分离，将大部分粉焦分离下来，分离下来的粉焦进入冷焦器降温至常温，储存于粉焦仓，以供脱硫塔使用。

2.2粉焦吸附脱硫和催化脱硝系统

原烟气从吸附塔底部进入吸附塔，在吸附塔的进口段，烟气与加入的吸附剂、循环吸附剂充分预混合，进行初步的吸附作用。而后烟气通过吸附塔下部的文丘里管的加速，进入循环流化床床体；物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成絮状物向下返回，而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍；吸附塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回，进一步提高了塔内颗粒的床层密度。这种循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质，为实现高脱硫率提供了根本保证。

烟气在文丘里以上的塔内流速均保持在m/s之间，为满足吸附的要求，烟气在该段的停留时间至少为5s以上。烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出吸附塔，一部分因自重重新返回流化床中，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸附剂的作用时间。

净化后的含尘烟气从吸附塔顶部排出，然后转向进入脱硫后的旋风除尘器，进行气固分离通风软管。经除尘器捕集下来的固体颗粒，一部分通过除尘器下的活性焦再循环系统，返回吸附塔继续参加反应；一部分送入再生系统进行再生。

脱硫后的烟气进入催化脱硝塔。催化脱硝塔与脱硫塔类似，均采用循环流化床方式，脱硝塔入口喷入NH3，NH3与烟气中的NOx在活性焦的表面发生催化还原反应，实现NOx的脱除，脱硝后的烟气进入预除尘器和布袋除尘器进行气固分离，烟气含尘浓度低于5mg/Nm3，最后经引风机排出系统。

2.3粉焦再生和硫磺制备系统

再生系统主要设备为解析塔母婴护理，采用间接换热的方式，立式横管列管换热器。解析热源采用焚烧热风炉烟气，设计压力为微正压。解析塔集合了预热段、解析段和冷却段等换热单元于一体。载硫活性半焦经管链输送机进入解析塔预热将温度升高至180℃左右，然后进入解析段，解析段半焦从180℃继续升温至410℃左右，在此温度下解析再生，解析气主要成分为SO2、CO2和H2O。解析气与循环气混合加热后进入后续还原单元，再生后的粉焦进入冷却段降温至100℃左右排出，经管链输送至脱硫塔粉焦仓再次使用。

还原单元主要设备为循环流化床炭热还原塔，采用解析段再生后的热焦作为还原剂。炭热还原反应为放热过程，采用循环流化床方式。解析气经焚烧炉高温烟气加热后送至还原塔，半焦通过绞龙自解析段输送至还原塔入口，解析气与循环乏气在还原塔内与活性半焦反应，还原主反应如下：

C+SO2→CO2+S

还原气体（含硫蒸气）经过高温分离器、再热器、冷凝器后，冷凝成液体硫磺，并经旋流收集装置收集后储存于储罐中。

3技术特色及优势

1）多种污染物同时脱除。

a.吸附脱除酸性气体（SO2、HCl、HF）、有机气体（PAHs）、重金属（Hg）等；催化还原NOx。

b.活性焦制备过程中产生含有CO、H2、CH4等热解气，可送入锅炉再燃脱硝。

2）闭环系统，无二次污染。

a.不需外购脱硫剂：脱硫剂活性焦来自于厂用煤粉。

b.脱硫剂循环使用：活性焦吸附SO2后，可以通过热方法再生。

c.无固体废弃物：失活的活性焦直接送入锅炉燃烧。

d.无废水排放：干法脱硫工艺，耗水量低，几乎无废水排放。

3）硫资源化利用：热再生后SO2富集，用于生产高值化副产物-硫磺。

4技术指标

1）粉焦粒径：50μm-3mm；粉焦硫容≥40mg/g。

2）脱硫效率≥95%，出口SO2浓度≤35mg/Nm3。

3）脱硝效率≥75%，出口NOx浓度≤100mg/Nm3。

4）出口烟气粉尘含量≤5mg/Nm3。

5）硫磺回收率≥90%。