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燃煤煙氣(溫度100～180℃,有氧和水蒸氣存在)中的SO2在活性焦作用下,與煙氣中水、氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硫酸。反應(yīng)如下:

硫酸存在于活性焦的微孔中,吸附二氧化硫的活性焦被加熱到400～500℃,蓄積在活性焦中的硫酸或硫酸鹽分解脫附,產(chǎn)生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O,其物理形態(tài)為富二氧化硫的氣體,在合適的工藝條件下,SO2體積分率可達到20%以上。

2H2SO4+C 2SO2+CO2+2H2O

活性焦在不斷地脫硫與再生循環(huán)中,受到物理和化學(xué)的再生作用,恢復(fù)活性后重復(fù)使用

2、活性焦脫硫工藝

燃煤鍋爐產(chǎn)生的100～180℃煙氣,經(jīng)過電除塵后進入活性吸附床吸附,達到脫硫除塵效果;吸附過的活性焦,進入解吸塔,通過加熱再生,被吸附的SO2解吸為高濃度的SO2氣體;再生后的活性焦通過篩選,活性焦粉末及吸附的灰塵被分離去除;再生所產(chǎn)生的高濃度的SO2氣體經(jīng)脫硫風(fēng)機送入硫酸裝置生產(chǎn)硫酸。再生、篩選后的活性焦進入新的循環(huán)凈化流程。工藝流程見圖1。

3、存在問題及解決措施

1)活性焦在化學(xué)再生和物理循環(huán)過程中氣化變脆、破碎及磨損而粉化�；瘜W(xué)再生過程活性焦消耗與理論值相符,物理循環(huán)過程導(dǎo)致活性焦損耗偏高,占總消耗60%左右。通過對下料擋板、下料溜管及皮帶輸送機增加變頻等的改造,活性焦物理循環(huán)消耗下降了15%,總消耗降低26.94 kg/tso2。

2)吸附塔中SO2濃度升高,反應(yīng)劇烈,加之固體活性焦移動不均勻,床層局部溫度會上升,溫度達到200℃,活性焦氧化加劇,甚至燒毀活性焦。在吸附塔床層增設(shè)增濕工藝水,問題得以解決。

3)該裝置系統(tǒng)能量損失較大,必須保證蒸汽用量,原設(shè)計供汽DN100 mm管道偏小,將供汽管道改為DN150 mm后滿足生產(chǎn)要求,排汽管線由原設(shè)計DN150 mm單管改為雙管。

4)解吸塔中,過熱蒸汽為主要能源,蒸汽壓力低于3.0 MPa、蒸汽溫度低于430℃時,會直接影響裝置脫硫效率。5)投用初期,吸附塔格柵及變形、吸附塔內(nèi)襯脫落等,影響活性焦移動,脫硫效率為74.79%～84.32%。通過對吸附塔內(nèi)件、結(jié)構(gòu)改進,脫硫效率達到設(shè)計要求。

活性焦干法煙氣脫硫技術(shù)[1-3]是一種利用活性焦的吸附、催化性能脫除煙氣中的硫氧化物(SOx)的干法脫硫技術(shù)。該法具有脫硫效果高、無二次污染，可同時脫除多種污染物（煙塵粒子、氮氧化物、汞等重金屬、二堊英等）和可回收硫資源等優(yōu)點而廣受關(guān)注[4]。

工業(yè)應(yīng)用的活性焦煙氣脫硫脫硝工藝主要有固定床水洗再生工藝和移動床加熱再生工藝。固定床[5]水洗再生工藝具有耗水量大、酸濃度低、排煙易產(chǎn)生“白煙”現(xiàn)象等缺點，只適用于小規(guī)模、低濃度SO2煙氣處理；移動床加熱再生工藝[6,7]有效避免了固定床的缺點，并具有設(shè)備簡單、占地少、運行穩(wěn)定可靠、床層阻力穩(wěn)定、床層利用率高等優(yōu)點，加熱再生產(chǎn)生的富SO2氣體可生產(chǎn)硫磺、工業(yè)硫酸和液體二氧化硫

等產(chǎn)品，副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化途徑廣。移動床加熱再生工藝工業(yè)應(yīng)用情況良好。