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活性焦脱硫系统培训教程(一)

2023-10-27 16:41:27

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活性焦净化技术原理


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活性焦干法烟气净化技术可实现SO2、NOx、重金属、二噁英、粉尘一体化脱除,主要技术原理是:


1、利用活性焦的变温吸附性能,在低温时将气体中SOx(SO2、SO3)吸附,


吸附态的SO2在烟气中氧气和水蒸气存在的条件下被氧化为H2SO4,并被储存在活性焦孔隙内。


在高温时,活性焦所吸附的H2SO4与活性焦反应被还原为SO2,同时硫酸铵会受热发生分解,二氧化硫回收利用,活性焦恢复吸附性能,循环使用。


活性焦的加热再生反应相当于对活性焦进行再次活化。


活性焦在循环使用过程中,吸附和催化活性不但不会降低,还会有一定程度的提高;


2、活性焦通过物理吸附可脱除烟气中20~30mg/Nm3的NOx


活性焦还具有催化活性,向烟气中喷入氨后,在活性焦的吸附、催化作用下氨与NOx(NO、NO2)发生选择性催化还原反应生成氮气和水,


可大幅度降低烟气中NOx含量,实现烟气高效脱硝;


吸附反应:


SO2+1/2 O2+H2O=H2SO4


SO3+H2O=H2SO4


H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4


解吸反应:


2H2SO4+C=2SO2+CO2+2H2O


还原反应:


NO+NH3+1/2 O = N2 +3/2 H2O


2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O


3、重金属一般以多种化合物的形式吸附于活性焦的微孔中,特别是硫酸盐或氯化物。


对于汞,活性焦不仅可以高效率地吸附去除Hg+、Hg2+,对于元素汞同样可以通过化学反应去除;


Hg+1/2 O2=HgO


HgO+H2SO4=HgSO4+H2O


4、活性焦颗粒的过滤作用


使得吸附层相当于高效颗粒层过滤器,在惯性碰撞和拦截效应作用下,烟气中的大部分粉尘颗粒、酸雾在床层内部不同部位被捕集,完成烟气除尘净化;


5、活性焦具有广谱的吸附特性


在净化塔内活性焦能够吸附二噁英等多种有机化合物。


活性焦再生时,在120℃以上部分二噁英的分子结构发生异构化,300~400℃是二噁英再合成温度区间,可以完全分解。



活性焦脱硫工艺流程


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工艺系统主要分为:


烟气系统、吸附净化系统、活性焦再生系统、物料循环输送系统、除尘系统和制酸系统、氨站系统以及其他辅助系统等。


1、烟气系统


烟气通过活性焦脱硫装置被净化,吸附饱和的活性焦靠重力流至解吸再生装置,通过加热使活性焦再生,


释放出的高浓度SO2混合气体采用成熟的工艺技术生产商品浓硫酸,既可实现硫资源的有效回收利用,又能产生良好的经济效益,降低或抵消一部分脱硫装置的运行费用;


再生后的活性焦经筛选后由活性焦输送系统送入活性焦脱硫装置循环使用,筛下的少量小颗粒活性焦可作为锅炉等热力设备的燃料。


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烟气系统将烧结烟气送入吸附净化系统,同时将净化后的烟气送入烟囱排出。


整个烟气系统由进、出气烟道、挡板门、膨胀节以及相关管路附件构成。


烟气系统包括烧结原烟气管道(从集气箱出口法兰起)及入口烟道挡板门、增压风机、烟气冷风混合装置、净化后烟气管道、出口挡板门及旁路挡板门等。


从两台主抽风机的出口管道内侧引出烟道,并在两原烟道汇合处设置一集气箱,烧结烟气外循环系统(30%风量)和脱硫系统(70%风量)均从集气箱抽气。


烧结净化系统从集气箱顶部引出烧结烟气后,送入1台静叶可调轴流风机,经风机增压后送至吸附塔前进气总管,并通过分配风管道均匀送至每座吸附塔。


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增压风机Q=198万m3/h,P=4500Pa,N=3200kW。净化后的净烟气汇合至净气管,通过净烟气烟道进入原烟囱排出。


系统设置1套冷风混风装置,在轴流风机前烟气管道部分设置硬密封蝶阀及相关管道,主要作用为事故状态下,烧结来烟气超温时采用混冷风方式对烧结烟气进行降温。


并且能实现超温时自动连锁打开。


在引出净化烟道位置处分别设置电动双层百叶风门,能可靠切断烟气,用作净化和旁路切换用。


净化系进、出口烟道和吸附塔均采取保温措施,风道防腐处理同烧结原烟道,无需调整防腐等级。