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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(dá)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(guò)電除塵后進(jìn)入活性吸附床吸附,達(dá)到脫硫除塵效果;吸附過(guò)的活性焦,進(jìn)入解吸塔,通過(guò)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(guò)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(jī)送入硫酸裝置生產(chǎn)硫酸。再生、篩選后的活性焦進(jìn)入新的循環(huán)凈化流程。工藝流程見圖1。

3、存在問(wèn)題及解決措施

1)活性焦在化學(xué)再生和物理循環(huán)過(guò)程中氣化變脆、破碎及磨損而粉化�；瘜W(xué)再生過(guò)程活性焦消耗與理論值相符,物理循環(huán)過(guò)程導(dǎo)致活性焦損耗偏高,占總消耗60%左右。通過(guò)對(duì)下料擋板、下料溜管及皮帶輸送機(jī)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(dòng)不均勻,床層局部溫度會(huì)上升,溫度達(dá)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(wèn)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(jì)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(jì)DN150 mm單管改為雙管。

4)解吸塔中,過(guò)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(shí),會(huì)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(dòng),脫硫效率為74.79%～84.32%。通過(guò)對(duì)吸附塔內(nèi)件、結(jié)構(gòu)改進(jìn),脫硫效率達(dá)到設(shè)計(jì)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(wú)二次污染，可同時(shí)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(diǎn)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(dòng)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(diǎn)，只適用于小規(guī)模、低濃度SO2煙氣處理；移動(dòng)床加熱再生工藝[6,7]有效避免了固定床的缺點(diǎn)，并具有設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、床層阻力穩(wěn)定、床層利用率高等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)床加熱再生工藝工業(yè)應(yīng)用情況良好。