CN100377763C - 一种应用活性焦净化烟气的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用活性焦净化烟气的方法。本发明所提供的应用活性焦净化烟气的方法，包括烟气在装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器中进行净化，其流程是：烟气先进入底部装有来自第一段反应器的活性焦的第二段反应器，吸附脱除烟气中的SO2，然后与NH3或H2和CO混合气体混合后，进入顶部第一段加有活性焦的反应器，与顶部第一段反应器中的活性焦反应脱除其中的氮氧化物，其中，所述烟气还通过喷射活性焦的管道进行净化。本发明应用活性焦净化烟气的方法能同时脱除SO2、NOX和汞等重金属污染物，具有烟气净化率高、工程投资低、净化过程不消耗水等优点，具有广泛的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化方法，特别是涉及一种应用活性焦净化烟气的方法。
背景技术
发展洁净煤技术是可持续发展战略之 。我国大气污染主要是由燃煤引起的，所产生的NOx与SO2可以造成酸雨危害；而煤中汞、铅、铬等重金属在燃烧后可能引起的环境污染已经受到人们的广泛关注，以汞为例，汞在煤中通常以朱砂和游离汞的形式存在，其燃烧时多挥发到烟气中对人畜有害。
目前，国外烟气净化大部分采用湿法技术，但湿法烟气净化技术在国内部分地区电厂推广应用受到限制。活性焦烟气净化技术是一种先进的干法烟气净化技术，已开发研究了活性焦固定床、移动床等方法。本发明发明人于2004年6月25日申请了名称为“一种烟气脱硫、脱硝方法”的发明专利，申请号为200410038037.X。该烟气脱硫、脱硝方法在由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器中进行，流程包括：烟气先进入底部装有来自第一段反应器的活性焦的第二段反应器，吸附脱除烟气中的SO2，然后与NH3或H2和CO混合气体混合后，进入顶部第一段加有活性焦的反应器，与顶部第一段反应器中的活性焦反应脱除其中的氮氧化物，生成气体排入大气。该方法在NH3或H2和CO混合还原剂作用下，具有较高的脱硝性能，解决了烟气脱硫、脱硝中所存在的反应速度慢、脱硝效率低等问题，主要用于烟气脱硫和脱硝；但是，该技术所用移动床装置一般比较庞大，设备投资高，另外，在脱硫、脱硝过程中所产生的破碎活性焦一般通过焚烧处理，利用率不高，使得运行成本偏高。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用活性焦高效连续的烟气净化方法。
本发明所提供的应用活性焦净化烟气的方法，包括烟气在装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器中进行净化，其流程是：烟气先进入底部装有来自第一段反应器的活性焦的第二段反应器，吸附脱除烟气中的SO2，然后与NH3或H2和CO混合气体混合后，进入顶部第一段加有活性焦的反应器，与顶部第一段反应器中的活性焦反应脱除其中的氮氧化物，其特征在于：所述烟气还通过喷射活性焦的管道进行净化。
本发明烟气净化方法具有多种组合方式，烟气可以先通过装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器进行净化，然后再通过喷射活性焦的管道进行净化。也可以先通过喷射活性焦的管道进行净化，然后再通过装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器进行净化。
为了提高烟气净化效率，所述管道喷射用活性焦来源于所述两段移动床反应器产生的活性焦，通常需要将其磨成粉末后使用。
烟气经过管道喷射活性焦进行净化后，经过除尘器将烟气与粉末活性焦分离，可以排空或用于进行下一步的脱硫、脱硝。
在本发明中，所述移动床空速为800-2000h-1，管道喷射活性焦的喷射量为10-400mg活性焦/m3烟气。为了保证烟气净化的效果，烟气的温度在100-180℃为好。
本发明所采用的活性焦优选使用申请号为02146004.3，发明名称为“一种制备活性炭的方法”的专利申请中制备的活性焦。脱硫、脱硝反应进行的两段移动床反应器可以选用本发明的发明人发明的专利号为00254473.3，名称为“一种烟气脱硫装置”中所公开的反应器。
本发明应用活性焦净化烟气的方法分为两段，其中采用活性焦移动床反应器脱硫、脱硝工艺示意图如图1A所示，采用管道喷射活性焦净化烟气的工艺示意图如图1B所示。在移动床中产生的破碎活性焦经过多次SO2吸附和加热再生处理，由于加热再生是活性焦表面的硫酸与活性焦表面的碳发生氧化反应，其吸附脱汞性能有显著提高，可以将其磨成粉末后，用于管道喷射净化烟气。在本发明中，由于管道喷射净化脱除烟气中部分SO2、NOX和汞等重金属污染物，减少了活性焦移动床烟气净化的压力，使活性焦移动床空速可以从常规工艺的200-600h-1提高到800-2000h-1，能使移动床反应器体积缩小，而管道喷射所用活性焦性能高，既可显著提高烟气净化效率，又能减少移动床活性焦的浪费，节约活性焦用量，使烟气净化成本显著降低。本发明应用活性焦净化烟气的方法能同时脱除SO2、NOX和汞等重金属污染物，具有烟气净化率高、工程投资低、净化过程不消耗水等优点，具有广泛的推广应用前景。
附图说明
图1A为采用活性焦移动床反应器脱硫、脱硝工艺示意图；
图1B为采用管道喷射活性焦净化烟气的工艺示意图；
图2为管道喷射净化器的结构示意图。
具体实施方式
实施例1、烟气净化脱硫、脱硝、脱汞
1、烟气采用活性焦移动床反应器进行净化
利用南京电力自动化设备总厂生产的两段移动床反应器脱除烟气中的硫和硝。烟气中SO2浓度为5000mg/m3，NOX浓度为500mg/m3，Hg含量为20ug/m3，温度为120℃，移动床反应器空速为1000h-1。脱SOx/脱NOX反应器的第一段加有150公斤活性焦；加入的NH3和CO混合还原剂浓度为500 mg/m3(NH3/CO摩尔比为20)，温度为10-100℃，进气流量为500m3/h。经过第二段脱硫反应的活性焦回收送入再生塔，在200-600u℃下加热3-30h再生，再生过程产生的CO气体送入脱SOx/脱NOX反应器，再生好的活性焦补加其总量的0.5-10％新活性焦后送入脱SOx/脱NOX反应器的第一段，开始下一个循环。
2、烟气采用管道喷射活性焦进行净化
将上步在移动床中生成的破碎活性焦磨成粒度为100-320目的粉末，用于管道喷射净化器。
该管道喷射净化器的结构如图2所示，活性焦储存仓11，定量给料器12、气体压缩机13以及活性焦输送管道14组成活性焦输送***，管道22上有一排活性焦输入孔21用于向管道22中喷入活性焦，烟气在管道22内流动。储存于活性焦储存仓11的活性焦进入定量给料器12，用气体压缩机13向其中压入空气，通过定量给料器12控制活性焦的喷射量，喷出活性焦经活性焦输送管道14从活性焦输入孔21送入管道22内，净化管道22中的烟气。
将经过移动床反应器的烟气通入到管道喷射净化器中，以150mg活性焦粉末/m3烟气的喷射量向管道中喷射活性焦。
整个过程烟气SO2脱除率为95％，NOX脱除率为79％，Hg脱除率为85％。
实施例2、烟气净化脱硫、脱硝、脱汞
1、烟气采用管道喷射活性焦进行净化
烟气SO2含量为3000mg/m3，NOX浓度为300mg/m3，Hg含量为10ug/m3，烟气温度为120℃，将该烟气通入到如实施例1的管道喷射净化器中，以380mg活性焦粉末/m3烟气的喷射量向管道中喷射活性焦。其中，最初所用活性焦粉末可以采用新活性焦，以后的过程可以采用在移动床中生成的破碎活性焦。
2、烟气采用活性焦移动床反应器进行净化
将上步所得烟气通入到如实施例1的移动床反应器中，其中，移动床空速为800h-1，加入的NH3和CO混合还原剂的浓度为300PPm(NH3/CO摩尔比为5)，其余过程按照实施例1进行。
整个过程烟气SO2脱除率为98％，NOX脱除率为83％，Hg脱除率为90％。
实施例3、烟气净化脱硫、脱硝、脱汞
烟气SO2含量为7500 mg/m3，NOX浓度为600 mg/m3，Hg含量为25ug/m3，烟气温度为180℃，按照实施例1的步骤1和步骤2连续进行烟气净化，其中，移动床空速为900h-1，加入的H2和CO混合还原剂的浓度为600mg/m3(H2/CO摩尔比为0.5)，活性焦管道喷射量为50mg/m3。整个过程SO2脱除率为90％，NOX脱除率为75％，Hg脱除率为80％。
Claims (9)
1.一种应用活性焦净化烟气的方法，包括烟气在装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器中进行净化，其流程是：烟气先进入底部装有来自第一段反应器的活性焦的第二段反应器，吸附脱除烟气中的SO2，然后与NH3或H2和CO混合气体混合后，进入顶部第一段加有活性焦的反应器，与顶部第一段反应器中的活性焦反应脱除其中的氮氧化物，其特征在于：所述烟气还通过喷射活性焦的管道进行净化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烟气先通过装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器进行净化，然后再通过喷射活性焦的管道进行净化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烟气先通过喷射活性焦的管道进行净化，然后再通过装有活性焦的由两段移动床反应器构成的脱硫脱硝反应器进行净化。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：所述管道喷射用活性焦来源于所述两段移动床反应器产生的活性焦。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：所述两段移动床反应器空速为800-2000h-1。
6.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：所述管道喷射活性焦的喷射量为10-400mg活性焦/m3烟气。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述管道喷射活性焦的喷射量为10-400mg活性焦/m3烟气。
8.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于：所述烟气的温度为100-180℃。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述烟气的温度为100-180℃。
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