脫硫脫硝活性炭制備工藝及其發(fā)展

       摘要： 文章闡述了脫硫脫硝活性炭生產(chǎn)工藝及脫硫脫硝原理，對(duì)脫硫脫硝活性炭的應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行分析，以供參考。

　　0 引言

　　脫硫脫硝活性炭相較于普通的活性炭具有高活性、高孔隙率、耐擠壓、耐磨、耐沖擊，脫硫效率高、機(jī)械強(qiáng)度高，易于再生，化學(xué)穩(wěn)定性好，能夠更好地進(jìn)行循環(huán)脫硫脫硝。

　　1 脫硫脫硝活性炭的生產(chǎn)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(jīng)斗式提升機(jī)送入原料倉(cāng)儲(chǔ)存，干燥后的兩種原料煤經(jīng)過(guò)皮帶計(jì)量秤按比例混合，由皮帶運(yùn)輸機(jī)，螺旋輸送機(jī)及斗提機(jī)送入配煤倉(cāng)儲(chǔ)存，在送入混煤倉(cāng)前，應(yīng)對(duì)原煤進(jìn)行除鐵。

　　1.2 制粉工序

　　混合煤經(jīng)電子計(jì)量給煤機(jī)及斗提機(jī)送入立式磨機(jī)，粒度達(dá)到200 目的煤粉經(jīng)風(fēng)選后，由集塵器收集，再將煤粉送入煤粉倉(cāng)，煤粉從煤粉倉(cāng)經(jīng)密封刮板輸送機(jī)送入煤粉高位倉(cāng)。

　　1.3 成型工序

　　煤粉經(jīng)螺旋給料機(jī)進(jìn)入緩沖料倉(cāng)，再由容積式密閉定量供料器計(jì)量后進(jìn)入混合攪拌機(jī)。煤粉、煤焦油和水按照一定比例在攪拌機(jī)內(nèi)混合均勻，然后送入雙軸差速捏合機(jī)捏合成煤膏，之后進(jìn)入平模碾壓造粒機(jī)進(jìn)行造粒成型，成型后的炭條經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī)送入網(wǎng)式干燥機(jī)， 通過(guò)波狀擋邊皮帶輸送機(jī)，振動(dòng)篩送入炭化緩沖料倉(cāng)，供炭化爐用。

　　1.4 炭化工序

　　壓條經(jīng)螺旋定量給料機(jī)送入外熱式炭化爐炭化，炭條自身產(chǎn)生的揮發(fā)分經(jīng)焚燒爐焚燒后，采用間接換熱對(duì)炭化爐料道內(nèi)的炭條進(jìn)行熱輻射炭化，炭化后的炭化料經(jīng)過(guò)水冷星形下料器、滾筒冷卻器、皮帶輸送機(jī)、斗提機(jī)、滾筒篩送到篩分料倉(cāng)。

　　炭化過(guò)程分為干燥階段、預(yù)炭化階段、炭化階段3 個(gè)階段。物料在炭化爐中被加熱炭化的同時(shí)，析出大量的揮發(fā)分氣體。析出的氣體從炭化爐的上部管道引出，揮發(fā)分被引入到焚燒爐中進(jìn)行燃燒。焚燒爐是炭化尾氣燃燒的場(chǎng)所，負(fù)責(zé)為炭化爐與余熱鍋爐提供熱源。焚燒爐的焚燒室靠負(fù)壓自然配風(fēng)，揮發(fā)分經(jīng)過(guò)高溫配風(fēng)充分燃燒， 放出大量的熱，產(chǎn)生的高溫廢氣一部分經(jīng)由高溫廢氣管道進(jìn)入到炭化爐內(nèi)，高溫廢氣經(jīng)混風(fēng)器控制炭化爐的炭化溫度，混合后的廢氣進(jìn)入到炭化爐爐體中、物料通道外，通過(guò)熱輻射加熱物料通道， 為物料炭化提供熱量，然后由爐體進(jìn)料端廢氣管口處排出到廢氣冷卻器中；另一部分高溫廢氣進(jìn)入余熱鍋爐，進(jìn)行余熱利用，提高能源利用效率，從余熱鍋爐出來(lái)的煙氣與炭化爐出來(lái)的廢氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入脫硫除塵塔進(jìn)行脫硫除塵，最后，將符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的廢氣經(jīng)煙囪排入大氣。

　　1.5 活化工序

　　合格的炭條經(jīng)過(guò)皮帶機(jī)、斗提機(jī)加到活化爐頂移動(dòng)布料車，再分別加到每個(gè)活化爐料槽內(nèi)，先后經(jīng)過(guò)活化爐預(yù)熱帶、補(bǔ)充炭化帶、活化帶和冷卻帶4個(gè)階段，在爐內(nèi)，炭化料、蒸汽和空氣在高溫條件下進(jìn)行混合反應(yīng)，制成活化料。

　　炭的活化反應(yīng)是在活化爐的活化段進(jìn)行的，在活化段產(chǎn)品道與氣道垂直相通，炭與活化氣體直接接觸進(jìn)行活化，產(chǎn)生大量含有CO、H₂ 的水煤氣。此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，致使?fàn)t內(nèi)溫度逐漸下降，此時(shí)稱為冷卻半爐。冷卻半爐中剩余的水蒸氣和反應(yīng)生成的水煤氣混合氣體經(jīng)下連煙道進(jìn)入加熱半爐，由鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)二次空氣，使混合氣體可燃成分燃燒放出大量熱，此時(shí)稱為加熱半爐。

　　1.6 冷卻包裝工序

　　活化料經(jīng)過(guò)滾筒冷卻器、皮帶輸送機(jī)、斗提機(jī)運(yùn)至包裝車間進(jìn)行篩分，合格粒度的活性炭再進(jìn)行包裝。

　　因?yàn)榛钚蕴烤哂泻艽蟮谋缺砻娣e和非常發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)， 使得活性炭具有超強(qiáng)的吸附能力，再加上活性炭表面含有多元含氧官能團(tuán)，所以，活性炭不僅是優(yōu)良的吸附劑，也是催化劑及催化劑載體，在活性炭的吸附過(guò)程中，先通過(guò)活性炭的催化作用，SO₂ 被氧化成SO₃， 在水蒸氣的作用下，SO₃ 生成H₂SO₄沉積在活性炭的內(nèi)部孔隙中，從而實(shí)現(xiàn)活性炭脫硫脫硝的效果。

　　3 脫硫脫硝活性炭的應(yīng)用發(fā)展

　　脫硫脫硝活性炭對(duì)有色金屬的冶煉尾氣、燒結(jié)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(yè)中燃煤煙氣、燃油煙氣和工業(yè)尾氣中SO₂、NOx的脫除效果好。