CN106621773B - 一种烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，烧结烟气经含氨吸收液脱硫后再经活性炭吸附；所述的活性炭由质量比为2∶1～5∶1的炭质原料、金属氧化物源在850～1100℃下焙烧得到；所述的炭质原料为半焦，或者为煤和生物质的混合料。本发明中，通过将氨与本发明所述方法制得的活性炭联用，可有效脱硫脱硝、还有助于降低二次污染、缩减工艺、降低处理成本。

Description

一种烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法
技术领域
本发明属于烧结烟气净化的环保技术领域，具体涉及一种利用氨水-活性炭联合脱除硫和硝的方法。
背景技术
钢铁工业是我国重要的基础产业，但也是工业污染的大户之一，根据《2012环境统计年报》可知，钢铁行业SO2排放总量为200万吨，占当年全国SO2排放总量的9.4％；钢铁行业NOX排放总量为54万吨，占当年全国NOX排放总量的2.3％。烧结是钢铁生产的重要工序之一，所排放烧结烟气中SO2的浓度一般为80～1050ppm，NOX的浓度一般为149～522ppm。烧结厂SO2排放量占钢铁企业SO2排放总量的40％～60％，NOX排放量占钢铁企业NOX排放总量的48％左右。2012年环保部和质检总局颁布国家强制性标准《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》(GB28662-2012)。标准中对钢铁烧结、球团工业排放废气中SO2和NOX的浓度限值做出了规定。因此，严格控制烧结生产工艺中SO2和NOX排放量是一项十分迫切的任务。
烧结烟气脱硫脱硝技术主要分三类：烟气脱硫、烟气脱硝和烟气同时脱硫脱硝技术。其中，烟气脱硫技术主要包括氨-硫铵法、石灰石-石膏法、活性炭法、循环流化床法和双碱法等。在我国钢铁企业应用的烧结烟气脱硫工艺中，湿法脱硫工艺所占比例最大，占应用总量的63.4％，其次为半干法脱硫工艺、干法脱硫工艺；而湿法脱硫工艺中，应用量最多的为石灰石-石膏法和氨-硫铵法。石灰石-石膏法脱硫主要问题是副产物石膏利用困难，堆存时易造成二次污染。氨-硫铵法脱硫存在的问题是存在氨的逃逸及产生气溶胶，带来二次污染。
国内外烧结烟气脱硝技术主要有以下几种：选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)、液相络合吸收法、氧化吸收法、还原吸收法、等离子法。选择性催化还原法(SCR)是以NH3作还原剂、钒钨钛体系为催化剂来脱除烟气中的氮氧化物，得到的脱硝产物为N2和H2O。但是采用该技术进行脱硝所需的烟气温度为350℃左右，而烧结烟气温度为100～200℃。因此，必须将烧结烟气加热到350℃左右。由于烧结烟气量大，每生产1吨烧结矿约产生4000～6000m3烧结烟气，因此加热烟气耗能巨大；同时烟气中的灰尘沉积在催化剂小孔中，可使催化剂发生堵塞、中毒或失活等问题。氧化吸收法主要是采用强氧化剂将NO氧化为NO2，然后通过碱性吸收剂将其脱除。其次氧化吸收法也可采用催化剂将NO催化氧化为NO2，然后用碱性吸收剂将其吸收。液相还原吸收法指用碱液或稀硝酸溶液吸收烟气中的NOX，然后用液相还原剂(亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐、尿素水溶液等)将溶液中的NOX还原为N2。络合吸收法指利用液相络合吸收剂FeSO4、EDTA-Fe(II)等直接与烟气中的NO反应生成络合物，然后将反应所得络合物加热使其释放出NO，并将NO富集回收。该工艺所使用的络合吸收剂成本较高、循环利用困难，投资成本较高。
烧结烟气同时脱硫脱硝技术主要有活性炭法、半干喷雾法、循环流化床法、MEROS烟气净化技术、等离子脱硫脱硝技术、SNOX烟气净化技术和湿式氨法同时脱硫脱硝技术等。活性炭法是设置两个移动床，一个采用活性炭吸收SO2，另一个利用活性炭的催化作用，加入液氨使NOX还原为N2，从而达到同时脱硫脱硝的目的。活性炭同时脱硫脱硝工艺主要包括SO2吸收、SO2解吸和制硫酸三部分。太原钢铁有限公司及宝钢湛江钢铁在450m2烧结机上采用活性炭法对烟气进行脱硫脱硝，脱硫率达95％以上，单级活性炭脱硝的脱硝率仅40％左右。活性炭法工艺成熟，脱硫率高，但活性炭价格相对较高，其投资和运行费用较高，成本高达20-25元/吨烧结矿，并且单级活性炭的脱硝率低。同时副产的硫酸质量较差，且属于危险化工产品，贮存运输困难。MEROS烟气净化技术是一种干式气体清洁技术，其工艺流程主要包括脱硫剂和活性炭喷入，调节反应温度，脱硫产物和粉尘颗粒的脱除以及活性炭和脱硫剂的重复再利用。采用该技术的脱硫脱硝***在奥钢联林茨钢厂建成投产，脱硫率达90％，脱硝率达70％，但该工艺存在工艺***复杂，投资和运行成本高等缺点。湿式氨法脱硫脱硝技术主要指氨-硫铵法脱硫与氧化吸收法或络合吸收法等技术相结合，实现烧结烟气同时脱硫脱硝。***脱硫率可达90％以上，但脱硝率仅40％左右。
目前最为成熟的三种烧结烟气脱硫、脱硝工艺，如石灰石-石膏法投资及运行成本较低、但副产物石膏利用困难，易造成二次污染，而且只能有效脱硫；氨-硫铵法投资及运行成本较低、脱硫率高及成本仅为4元/吨烧结矿，但存在氨的逃逸和形成气溶胶带来二次污染，脱硝率低(仅30％左右)；活性炭法脱硫脱硝时需采用两个吸收塔分别脱硫脱硝，脱硫率高，但需添加液氨，活性炭价格相对较高，其投资和运行费用较高，成本高达20-25元/吨烧结矿，同时副产的硫酸质量较差，且液氨和硫酸均属于危险化工产品，贮存运输困难及单级脱硝塔脱硝率低(30-50％)等存在的难题。
发明内容
为解决现有烧结烟气的技术方案存在的处理效果不理想、安全性不高、处理成本大、且活性炭需预先吸附氨气，容易产生二次污染等技术问题，本发明提供了一种烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，通过将氨水-特制的活性炭联合使用，旨在达到高效脱硫脱硝、降低二次污染、缩减工艺等目的。
一种烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，烧结烟气经含氨吸收液脱硫后再经活性炭吸附；所述的活性炭由质量比为2∶1～5∶1的炭质原料、金属氧化物源在850～1100℃下焙烧得到；所述的炭质原料为半焦，或者为煤和生物质的混合料。
本发明中，在所述质量比及焙烧温度下制得的活性炭具有良好的机械强度，循环利用率高。将所述的活性炭和氨水联合使用，实现烧结烟气的同时脱硫脱硝，降低投资及运行费用，消除烧结烟气脱硫脱硝过程产生的二次污染，解决副产物利用难题，提高烧结烟气脱硫脱硝率；同时避免液氨和硫酸危险化工产品的运输及存贮，极大地提高了生产的安全性。特别是在脱硝过程中，运用自行研制的对NOX具有优异吸附性能的活性炭可在低温下脱硝，无需对脱硫烟气加热就可脱硝，且无需预先将活性炭吸附氨气，可大幅度降低运行成本，还可明显提高脱硝率。
本发明所述的含氨吸收液为含氨的水溶液，优选为氨水、和/或来自炼焦厂的含氨废水、和/或吸收SO2后循环套用的吸收液(也即是包含亚硫酸铵的吸收液)。
本发明中，将含SO2的烧结烟气和所述的含氨吸收液接触、吸收；接触的方式例如可为：将含SO2的烧结烟气鼓入含氨吸收液中，或者将含SO2的烧结烟气在吸收塔内与喷洒的雾状含氨吸收液接触。
本发明中，可将吸收有SO2后转化为亚硫酸铵的溶液作为吸收液循环使用；可实现烟气的连续化处理。
本发明人发现，对吸收有SO2的含氨吸收液(本发明也简称吸收液)的pH值进行调控，可有效调控脱硫后的烟气携带的NH3量，从而更利于活性炭对NOx的吸附和脱除。
通过深入研究发现，作为优选，控制吸收SO2后的吸收液的pH为5～7。
本发明人发现，通过所优选的pH值下的吸收液的调控，更有利于后续活性炭对NOx的吸附，所述的活性炭无需额外添加氨气即可对NOx具有高效吸附和脱除性能；此外，还有利于降低NH3的逃逸，有效避免二次污染。
研究发现，吸收SO2后的吸收液pH值低于5时，酸性增强，不利于吸收液对SO2的吸收，且不利于氨的挥发，活性炭对NOx吸收能力下降；pH值大于7时，氨逃逸量增大，导致亚硫酸铵浓度下降，导致吸收液对SO2的吸收能力变差，两种情况均导致脱硫能力下降。脱硫后烟气中残留SO2浓度加大，活性炭将优先吸附SO2进而导致脱硝性能也会有所下降。
本发明中，可通过添加碱性化合物调控吸收SO2后的吸收液pH值，向其中投加碱性物质，使吸收液中的pH值在所述的范围内。
所述的碱性化合物可为碱金属氢氧化物的水溶液。
本发明脱硫过程中，除调控脱硫过程吸收液的pH外，对单位体积烟气的氨水(一水合氨)添加量、含氨吸收液与烟气体积比(本发明也简称为液气比，单位为L/m3)进行优化调控，可进一步协同提升对烟气的脱硫、脱硝效果。
本发明中，作为优选，脱硫过程中，含氨吸收液与烟气体积比为70～120L/m3；所述含氨吸收液中一水合氨的浓度为0.08～0.43g/L。
本发明中，由于吸收液对SO2吸收量是一定的，液气比越小，例如液气比低于70L/m3时，吸收液对烟气中SO2的吸收量小，烟气中残留的SO2浓度越高，容易导致脱硫能力下降。脱硫后烟气中残留SO2浓度加大，活性炭优先吸附SO2进而导致脱硝性能也有所下降。但液气比大于120L/m3后，脱硫率升高有限，而且成本明显会上升，脱硫后烟气温度偏低，不利于活性炭脱硝。
本发明中，通过所述脱硫过程中的液气比及含氨吸收液中一水合氨的浓度的调控，可使每立方米烟气与一水合氨含量为10～30g的含氨吸收液接触、反应。
本发明人发现，以烟气体积为基准，氨水(一水合氨)的添加量控制在10～30g/m3烟气；可进一步协同提升对烟气的脱硫、脱硝效果。
研究发现，当氨水(一水合氨)相对烟气的添加质量低于所述的下限(10g/m3)，含氨吸收液中溶解的氨气含量将偏少，吸收液pH值偏低，对烟气SO2吸收能力下降，脱硫率变差，逃逸进入脱硝塔的氨减少，脱硝效果也变差。氨水(一水合氨)相对烟气的质量高于所述的上限时，吸收液中的被脱硫后的烟气携带逃逸的氨气量过大，造成氨的浪费和成本升高，且容易带来氨的二次污染。
进一步优选，脱硫过程中，在所述的液气比下，所述含氨吸收液中一水合氨的浓度优选为0.08～0.32g/L；进一步优选为0.14～0.25g/L。
本发明中，脱硫过程可在吸收塔内进行，烧结烟气由所述的吸收塔的底部通入，上行过程中与吸收塔顶部喷淋的含氨吸收液接触，所述含氨吸收液中的NH3与烟气中的SO2发生反应，生成亚硫酸铵-(NH4)2SO3，从而达到脱硫的目的；此外，调控脱硫反应过程中的吸收液的pH并将该吸收液通过循环泵泵送至塔顶的喷雾装置中循环吸收，可实现烟气的连续化处理，还可利用吸收液中的亚硫酸铵进一步促进烟气中SO2的溶解与吸收，增强SO2与NH3之间反应。通过不断向吸收液中补充新的废水或含氨废水，可使(NH4)2SO3浓度保持在合适的范围内。达到一定浓度的亚硫酸铵溶液排出后可通过通入空气氧化工艺制备成硫酸铵产品。
此外，本发明中，优选控制所述的烧结烟气的温度为110～230℃。
经过含氨吸收液吸收后的烟气(本发明中也称为脱硫烟气)再经本发明制备的活性炭吸附和脱硝。本发明中，在所述的焙烧温度、炭质原料/金属氧化物源质量比的协同下制得的活性炭具有良好的吸附性能和机械性能。
本发明人发现，对炭质原料和金属氧化物源的质量比和焙烧温度进行调控，有助于进一步调控活性炭中的微孔数量及孔径大小；进而进一步提升活性炭的收率、改善制得的活性炭的吸附性能和机械强度。
本发明中，所述的炭质原料可以为半焦，也可以为煤和生物质的混合料。
作为优选，本发明中，所述的半焦可为现有的廉价的块状半焦，优选的半焦粒径为5～20mm。
作为优选，煤和生物质的混合料中，煤和生物质的质量比为1∶1～5∶1。
本发明中，将所述的混合料制备成团块后再与所述的金属氧化物源进行焙烧反应。
本发明中，所述的混合料团块的制备过程为：将煤和生物质分别破碎后混合、随后再和粘结剂混合、挤压成型而得。
本发明中，所述的生物质优选为秸秆类生物质。
本发明中，所述的秸秆类生物质例如为棉花秸秆、甘蔗秸秆等。
作为优选，本发明中，所述的生物质为棉花秸秆。
作为优选，本发明中，将煤和生物质分别破碎至-0.1mm后混合，随后与粘结剂混合后压制成Φ8～12mm的团块。
作为优选，所述的粘结剂为沥青。
作为优选，所述的沥青占所述的混合料的质量百分数为2～4％。
本发明中，一种优选的混合料团块的制备过程，将煤和所述的生物质粉碎到-0.1mm并按1∶1～5∶1的质量比混合，随后再投加3％沥青(以混合料的质量为基准)，混匀后压制成Φ8～12mm的混合料的团块。
本发明中，活性炭制备的焙烧过程优选在回转窑内进行，可使所述的半焦或混合料的团块与金属氧化物源充分接触，促进炭化和活化。
作为优选，焙烧过程的温度为850～1050℃。
本发明人发现，在该优选的温度范围内，炭化和活化反应速度更快，炭化和活化程度更高，活性炭产率和收率、吸附性能更佳，抗压强度更高。若温度偏低，炭化和活化反应速度慢，炭化和活化程度低，活性炭产率和收率、吸附性能差，机械强度下降。若温度过高，微孔兼并，吸附性能反而变差。
作为优选，所述的金属氧化物源为可与CO和/或C进行还原反应生成CO2的金属氧化物和/或包含金属氧化物的矿石。还原反应生成的CO2又可通过与炭反应生成CO而加速炭质原料中炭的活化。
作为优选，所述的金属氧化物源为铁、铬、锰、钴、镍、钒、钛中至少一种金属的氧化物，和/或包含所述氧化物中至少一种的矿石。
本发明中，所述的金属氧化物源为铁的氧化物、铬的氧化物、锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物、钒的氧化物、钛的氧化物中的至少一种；和/或包含铁的氧化物、铬的氧化物、锰的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物、钒的氧化物、钛的氧化物中的至少一种的矿石。
作为优选，所述的金属氧化物源为Fe2O3、Fe3O4、氧化锰、氧化钒、氧化钛、氧化镍、氧化钴、氧化铬等至少一种的矿石。
进一步优选，所述的金属氧化物源为铁的氧化物和/或包含铁的氧化物的矿石。
本发明人发现，所优选的铁的氧化物以及矿石来源广泛、价格便宜、且易于与活性炭分离。
本发明中，所述的包含铁的氧化物的矿石可优选含铁的氧化矿，作为优选，所述的包含铁的氧化物的矿石为磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、钒钛磁铁矿、高铁锰矿、铬铁矿、红土镍矿等中的至少一种。
本发明中，所述的金属氧化物源可选取金属氧化物源的球团。
作为优选，所述的金属氧化物源的球团的粒径为5～16mm。
本发明中，采用所述优选粒径的金属氧化物源的球团有助于焙烧产物的分离。采用的球团的粒径小于所述的下限，例如采用金属氧化物源粉料或小粒径金属氧化物源球团，活性炭分离困难，容易导致活性炭中金属氧化物源夹杂量升高、纯度下降。
例如，本发明所述的金属氧化物源可选用粒径为5～16mm的商品铁矿氧化球团(铁矿的球团)。
作为优选，所述的包含铁的氧化物的矿石(本发明也简称铁矿)中铁品位为64.5％以上。
本发明中，高于所述铁品位的铁矿对炭的活化效果更有利，且金属化物料(直接还原铁)纯度越高、附加值越大，越有利于循环使用。
作为优选，所述的金属氧化物源焙烧前预热至400～900℃。
本发明中，所述的金属氧化物源在焙烧前优选在氧化气氛下预热至所述的温度。
作为优选，焙烧副产的金属化物料在氧化气氛下预热，随后将预热产物循环套用至焙烧过程。
预热所述的金属氧化物源可采用来自回转窑焙烧产生的高温烟气，或通过副产的金属化物料中的金属单质氧化放热而升温，有助于节省能耗，而且金属化物料中的金属重新转变为氧化物，具有良好的还原性，可在炭化和活化过程中加快金属氧化物的还原，生成更多的CO2，进而促进炭质原料的炭化和气化反应。
金属化物料预热循环套用过程中，所述的氧化气氛为包含氧气的气氛，例如氧气；空气；或者为氧气与N2、惰性气体等的混合气氛。
本发明中，在所述的炭质原料/金属氧化物源质量比及焙烧温度下，优选的焙烧处理时间为1～4h。
所述的焙烧处理时间可认为在所述的焙烧温度下，物料在回转窑内停留时间。该时间过短，炭化和活化不足，活性炭产率和收率、吸附性能差，机械强度低。若该时间过长。大量微孔兼并，吸附性能反而变差。
进一步优选，焙烧处理时间为1～3h。
焙烧完成后，将物料冷却，优选冷却至100℃以下。
例如，将焙烧产物配入冷却圆筒，冷却圆筒外喷水进行冷却到100℃以下。
对冷却后的焙烧产物进行分离。
对于金属氧化物源还原制得的产物是以具有磁性的金属铁为主，优选的分离方法为干式磁选分离。
分离过程可在筒式磁选机中进行。
磁选分离的磁性产物(金属化物料，其中主要是单质金属)即为CO还原的金属产物(本发明也称为金属化物料)；例如还原制得的铁。磁选过程收集的非磁性产物为制得的炭材料。
对磁选分离得到的非磁性产物进行筛分处理，收集粒径为5～15mm的产品，即为活性炭；粒径为-5mm的为尾渣。
本发明中，一种优选的采用炭质原料制备活性炭的方法，以市场上销售的半焦(5～20mm)为原料，与经过预热(温度为400～900℃)的商品铁矿氧化球团(粒度5～16mm、铁品位65.5％以上)混合，并一同加入回转窑进行炭化和活化；半焦与铁矿氧化球团的质量比控制在2.5∶1～5∶1，回转窑内温度控制在850～1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时～3小时；冷却至100℃以下后利用筒式磁选机进行干式磁选分离，得到磁性产物(金属化物料)和非磁性产物两种产物；然后对非磁性产物进行筛分，得到活性炭粒(5～15mm)和尾渣(-5mm)。
本发明还包括一种所述的制备方法制得的活性炭，其粒径为5～15mm，比表面积220-310cm2/g，碘吸附量520～630mg/g，抗压强度1210～1380N/cm2。
本发明中，脱硝过程可在填充有所述活性炭的吸收塔内进行。
活性炭吸附过程中，通过对脱硫后烟气的温度、脱硝过程的空速比的调控，可进一步提升本发明所制得的活性炭对NOx的吸附和脱除效果。
本发明中，可在较低温度下进行脱硝处理。
作为优选，控制脱硫处理后的烟气温度为70-110℃；空速比为698/h-1396/h。
也即是，本发明中，活性炭脱硝过程中，控制脱硫处理后的烟气的温度为70-110℃；空速比为698/h-1396/h。
本发明人发现，脱硝过程中，在所述优选的烟气温度及空速下，烟气一次通过该活性炭床层后脱硝率可达86％以上。
本发明中，工业上可采用两个吸收塔，烧结烟气进入第一个塔内，喷入含氨吸收液(例如来自炼焦厂的含氨废水)进行脱硫，同时利用吸收塔内含有亚硫酸铵的吸收液循环使用促进脱硫；利用含氨吸收液中的氨作为吸收剂，在脱硫塔内喷淋的吸收液中的NH3与烟气中的SO2发生反应，生成亚硫酸铵-(NH4)2SO3，从而达到脱硫的目的。脱硫反应过程中，将吸收液循环套用，可实现烟气的连续化处理，可利用吸收液中包含的亚硫酸铵进一步促进烟气中SO2的溶解与吸收，增强SO2与NH3之间反应。通过不断向吸收液中补充新的氨水或含氨废水，可使(NH4)2SO3浓度保持在合适的范围内。达到一定浓度的亚硫酸铵溶液排出后可通过通入空气氧化工艺制备成硫酸铵产品。脱硫后的烟气进入第二个吸收塔，塔内填充所述的活性炭，利用从第一个逃逸出来的合适含量的NH3的还原作用及活性炭对NOX的特性吸附和催化作用，在较低温度下将NOX和NH3转化为N2和H2O，达到脱硝目的。在第二个脱硝塔中无需加氨，无需加热脱硫后的烟气，利用活性炭对NOX的特性吸附，改善脱硝效果。由此，一方面只需要一个内充活性炭的吸收塔，可大幅度减少投资及运行成本，而且无需在脱硝塔内额外添加氨，减少运行成本，也可解决氨法脱硫中存在的氨逃逸造成的二次污染难题，也无需像单纯的两级活性炭脱硫脱硝工艺产出副产品硫酸。此外，配合对第一吸收塔的吸收液pH值的控制，以及本发明所制备的物理、化学及吸附性能优越的活性炭，从而实现烧结烟气的同时脱硫脱硝，并大幅度提高脱硝率。
本发明的主要工艺过程：温度为110～230℃的烧结烟气从第一个脱硫吸收塔下部进入塔内后向上流动，向塔内向下喷入例如来自炼焦厂的含氨废水溶液和从该塔底部泵出的含亚硫酸铵的吸收液，洗涤烧结烟气。利用吸收液中的NH3作为吸收剂，吸收烟气中的SO2并与之发生化学反应，在溶液中生成亚硫酸铵-(NH4)2SO3，从而达到脱硫的目的。亚硫酸铵有利于强化吸收液对烟气中SO2的吸收，从而强化脱硫。通过不断向吸收液中补充新的含氨废水及从塔底部抽出含(NH4)2SO3的溶液返回第一个吸收塔并从该塔顶部喷入进行循环，当该塔底部溶液中亚硫酸铵浓度达到一定值后便从塔中泵出并送到硫酸铵制备车间，可制备成硫酸铵产品；脱硫后的烟气(温度降为70～110℃)从第一个脱硫塔顶排出，从第二个脱硝吸收塔底部进入，向上流经塔内填充的活性炭床层，利用脱硫后的烟气从第一个脱硫吸收塔内带入的少量NH3及活性炭的特性吸附和催化作用，将烟气中的NOX和NH3转化为N2和水，达到脱硝目的。通过加入氨水和少量烧碱提高第一个塔内溶液的pH值到5～7，调控第一个塔内NH3的挥发量。净化后的烟气可直接排放进入大气。吸附一段时间后排出一定量的贫活性炭，送再生车间进行再生处理及烘干后返回第二个脱硝塔进行脱硝。新鲜活性炭从第二个脱硝吸收塔的塔顶定期加入。
发明的优点和积极效果
1、与全活性炭脱硫脱硝工艺需要两座内装活性炭的吸收塔相比，该工艺只用一个内装活性炭的吸收塔，可大幅度减少投资和运行费用；该工艺不副产硫酸，而是可生产硫酸铵，消除危险化工品的生产；该工艺通过添加少量烧碱调节第一个脱硫塔内溶液的pH值控制NH3的挥发率，无需在第二个脱硝塔前添加液氨或氨水，消除危险化工品的运输与存贮，提高了生产的安全性和可操作性。而且该工艺可从全活性炭脱硫脱硝工艺40％的脱硝率提高到该工艺的86～90％。
2、与氨法湿法脱硫工艺相比，大幅度提高了烟气的脱硝率，可从氨法脱硫工艺的脱硝率30％左右提高到本发明的脱硝率86～90％，而且充分利用脱硫塔内带入的NH3强化脱硝，有效地消除了氨法脱硫工艺中存在的氨逃逸及产生气溶胶难题，减少二次污染。
3、由于采用了本发明所述方法制备活性炭，该活性炭对NOX在低温下具有特性吸附作用，在第二个脱硝塔前无需对脱硫后的烟气进行预先加热，就能获得高的脱硝率，可大大简化生产工艺、节省能耗、降低运行成本。
4、贫活性炭可采用超声波+热水洗涤、干燥再生后，返回脱硝塔使用，减少了活性炭消耗，提高脱硝率。
5、全面消除了众多脱硫脱硝工艺中存在的副产物难以利用的问题，在氨炭法同时脱硫脱硝的前提下，可只副产用做化肥的硫酸铵产品。
附图说明
图1为本发明的氨炭联合法脱硫脱硝工艺流程。
具体实施方式
基准实例：
(1)单一氨法湿法脱硫脱硝：在固定SO2浓度为1500～2100mg/Nm3，NOX浓度为260～400mg/Nm3，CO浓度为8000～13500mg/Nm3，CO2浓度为7～8％，O2浓度为13～14％，其余载气为N2，且烟气温度为110～230℃，烟气流量为30L/min，脱硫塔内液气比为80L/m3，吸收液pH值为5～7(加入氨水调节)，吸收液中SO3 2-初始浓度为0.3mol/L及氨水添加量为10g/m3烟气(也即是：每立方米烟气与10g一水合氨反应)的基准体系条件下，进行了烟气氨法湿法脱硫脱硝实验，烟气脱硫率达到89.68％-90.56％，脱硝率为20.32～30.57％。
(2)单级常规活性炭(市场销售的商品)脱硝：在固定SO2浓度为1500～2100mg/Nm3，NOX浓度为260～400mg/Nm3，CO浓度为8000～13500mg/Nm3，CO2浓度为7～8％，O2浓度为13～14％，其余载气为N2，烟气温度为70～110℃，烟气流量为30L/min，氨水添加量为10g/m3烟气(也即是：每立方米烟气与10g一水合氨反应)的基准体系条件下，进行了烧结烟气单级活性炭脱硫脱硝实验。当空速为698/h(活性炭高度达到400mm)-1396/h(活性炭料层高度300mm)时，脱硫率为91.89.％～92.68％，脱硝率为35.53～40.31％。
(3)氨法+常规活性炭联合脱硫脱硝：在固定SO2浓度为1500～2100mg/Nm3，NOX浓度为260～400mg/Nm3，CO浓度为8000～13500mg/Nm3，CO2浓度为7～8％，O2浓度为13～14％，其余载气为N2，且烟气温度为110～230℃，烟气流量为30L/min，脱硫塔内液气比为80L/m3，吸收液pH值为5～7(加入氨水调节)，吸收液中SO3 2-初始浓度为0.3mol/L及氨水添加量为10g/m3烟气(也即是：每立方米烟气与10g一水合氨反应)、脱硫后烟气温度为70～110℃，空速为698/h(活性炭高度达到400mm)-1396/h(活性炭料层高度300mm)的基准条件下，进行了氨法-常规活性炭联合脱硫脱硝实验。脱硫率为93.22.％～94.00％，脱硝率为66.46～70.31％。
以下实施例、对比例，除特别申明外，采用以下的烟煤、秸秆、含铁氧化物等原料：
活性炭制备中使用的炭质原料为烟煤、秸秆。其中，烟煤的干基固定炭含量为53.6％，挥发份35.5％，灰份10.9％；棉花秸秆的干基固定炭含量为18.5％，挥发份78.9％，灰份2.6％；甘蔗秸秆的干基固定炭含量为14.4％，挥发份72.6％，灰份2.4％。
铁矿氧化球团的铁品位为64.8％；粒径为5～16mm。
实施例1：
铁矿氧化球团预热到400℃加入回转窑，半焦(5～20mm)与铁矿氧化球团(5～16mm)的质量比控制在2.5∶1，回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为3小时。得到活性炭产品产率为60.3％，金属化物料的金属化率为94.3％，铁品位为89.10％。活性炭产品性能如下：粒径5～15mm占78.2％，比表面积305cm2/g，孔容0.247cm3/g，水分0.90％，灰份9.0％，碘吸附量620mg/g，抗压强度1300N/cm2。
对烟气成份为SO2浓度为2017mg/Nm3，NO浓度为396mg/Nm3，CO浓度为11250mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度110℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.8(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.125g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为100℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度300mm，对应空速为1396/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.86％，脱硝率可达到87.79％。
实施例2：
本实施例的活性炭通过如下方法制备：铁矿氧化球团预热到900℃加入回转窑，半焦(5～20mm)与铁矿氧化球团(5～16mm)的质量比控制在5∶1，回转窑内温度控制在900℃，控制物料在窑内停留时间为3小时。得到活性炭产品产率为79.0％，金属化物料的金属化率为92.0％，铁品位为86.21％。活性炭产品性能如下：粒径5～15mm占79.0％，比表面积290cm2/g，孔容0.239cm3/g，水分0.8％，灰份9.0％，碘吸附量550mg/g，抗压强度1240N/cm2。
对烟气成份为SO2浓度为2017mg/Nm3，NO浓度为396mg/Nm3，CO浓度为11250mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度110℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.8(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.167g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度300mm，对应空速为1396/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.75％，脱硝率可达到87.20％。
实施例3：
本实施例的活性炭通过如下方法制备：铁矿氧化球团预热到750℃加入回转窑，半焦(5～20mm)与铁矿氧化球团(5～16mm)的质量比控制在4.0∶1，回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为72.3％，金属化物料的金属化率为94.3％，铁品位为89.16％。活性炭产品性能如下：粒径5～15mm占79.6％，比表面积290cm2/g，孔容0.223cm3/g，水分1.0％，灰份8.9％，碘吸附量610mg/g，抗压强度1210N/cm2。
对烟气成份为SO2浓度为1720mg/Nm3，NO浓度为396mg/Nm3，CO浓度为13500mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.9(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为70L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.286g/L(相当于每立方米烟气与20g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为110℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.95％，脱硝率可达到89.59％。
实施例4：
本实施例的活性炭通过如下方法制备：铁矿氧化球团预热到750℃加入回转窑，半焦(5～20mm)与铁矿氧化球团(5～16mm)的质量比控制在4.0∶1，回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为72.3％，金属化物料的金属化率为94.3％，铁品位为89.16％。活性炭产品性能如下：粒径5～15mm占79.6％，比表面积290cm2/g，孔容0.223cm3/g，水分1.0％，灰份8.9％，碘吸附量610mg/g，抗压强度1210N/cm2。
对烟气成份SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为265mg/Nm3，CO浓度为8000mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度230℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为120L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.25g/L(相当于每立方米烟气与30g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为110℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度300mm，对应空速为1396/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.66％，脱硝率可达到87.35％。
实施例5：
本实施例的活性炭通过如下方法制备：铁矿氧化球团预热到750℃加入回转窑，半焦(5～20mm)与铁矿氧化球团(5～16mm)的质量比控制在5∶1，回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为3小时。得到活性炭产品产率为72.3％，金属化物料的金属化率为94.8％，铁品位为89.66％。活性炭产品性能如下：粒径5～15mm占85.6％，比表面积310cm2/g，孔容0.221cm3/g，水分0.8％，灰份8.3％，碘吸附量630mg/g，抗压强度1290N/cm2。
对烟气成份为SO2浓度为1720mg/Nm3，NO浓度为265mg/Nm3，CO浓度为13500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度230℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.225g/L(相当于每立方米烟气与18g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为110℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.00％，脱硝率可达到90.79％。
实施例6：
本实施例的活性炭通过如下方法制备：铁矿氧化球团预热到750℃加入回转窑，半焦(5～20mm)与铁矿氧化球团(5～16mm)的质量比控制在5∶1，回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为3小时。得到活性炭产品产率为72.3％，金属化物料的金属化率为94.8％，铁品位为89.66％。活性炭产品性能如下：粒径5～15mm占85.6％，比表面积310cm2/g，孔容0.221cm3/g，水分0.8％，灰份8.3％，碘吸附量630mg/g，抗压强度1290N/cm2。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.2(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.1875g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.50％，脱硝率可达到88.87％。
实施例7：
本实施例的活性炭通过如下方法制备：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与棉花秸秆按5∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和棉花秸秆总的干质量为基准)，混匀后压制成Φ8mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为3∶1；回转窑内温度控制在1080℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为58.1％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占75.0％，水分0.90％，灰份12.9％，表面积350cm2/g，，碘吸附量560mg/g，抗压强度1300N/cm2。金属化物料的金属化率为94.0％，铁品位为88.90％。
对烟气成份为SO2浓度为2017mg/Nm3，NO浓度为396mg/Nm3，CO浓度为11250mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度110℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.8(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.1875g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为80℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度300mm，对应空速为1396/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.90％，脱硝率可达到88.65％。
实施例8：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与棉花秸秆按4∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和棉花秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ8mm的炭质团块；再与预热到750℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为3∶1；回转窑内温度控制在1080℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为58.6％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占65.4％，水分0.90％，灰份12.0％，表面积390cm2/g，，碘吸附量585mg/g，抗压强度1260N/cm2。金属化物料的金属化率为93.8％，铁品位为88.00％。
对烟气成份为SO2浓度为2017mg/Nm3，NO浓度为396mg/Nm3，CO浓度为11250mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度110℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.8(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.1875g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度300mm，对应空速为1396/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.83％，脱硝率可达到88.66％。
实施例9：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与棉花秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和棉花秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ8mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为4∶1；回转窑内温度控制在1080℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为58.3％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占65.0％，水分0.90％，灰份12.0％，表面积420cm2/g，，碘吸附量640mg/g，抗压强度1250N/cm2。金属化物料的金属化率为93.8％，铁品位为88.02％。
对烟气成份为SO2浓度为1720mg/Nm3，NO浓度为396mg/Nm3，CO浓度为13500mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.9(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.1875g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为70℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.89％，脱硝率可达到90.00％。
实施例10：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与棉花秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和棉花秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ8mm的炭质团块；再与预热到850℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为4∶1；回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为2小时。得到活性炭产品产率为66.3％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占69.3％，水分0.82％，灰份12.0％，表面积410cm2/g，，碘吸附量660mg/g，抗压强度1295N/cm2。金属化物料的金属化率为94.0％，铁品位为89.0％。
对烟气成份SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为265mg/Nm3，CO浓度为8000mg/Nm3，CO2浓度为7.5％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度230℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为120L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.083g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为110℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度300mm，对应空速为1396/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.10％，脱硝率可达到90.11％。
实施例11：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ8mm的炭质团块；再与预热到750℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为4∶1；回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为2小时。得到活性炭产品产率为66.1％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占65.0％，水分0.90％，灰份12.0％，表面积410cm2/g，，碘吸附量620mg/g，抗压强度1255N/cm2。物料的金属化率为93.0％，铁品位为88.00％。
对烟气成份为SO2浓度为1720mg/Nm3，NO浓度为265mg/Nm3，CO浓度为13500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为13％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度230℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为6.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为70L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.286g/L(相当于每立方米烟气与20g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为110℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到98.55％，脱硝率可达到89.1％。
实施例12：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按2∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ10mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为2∶1；回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为2小时。得到活性炭产品产率为62.3％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占73.0％，水分0.88％，灰份9.5％，表面积425cm2/g，，碘吸附量602mg/g，抗压强度1345N/cm2。金属化物料的金属化率为93.2％，铁品位为89.10％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.2(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为80L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.3125g/L(相当于每立方米烟气与25g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.00％，脱硝率可达到87.90％。
实施例13：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.167g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)烟气的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.15％，脱硝率可达到88.93％。
实施例14：
和实施例10相比，区别在于，将实施例12焙烧得到的金属化物料在氧气氛围、900℃下预热氧化成金属氧化物后，再用作铁矿氧化球团，循环套用。制得的活性炭产品产率为64.9％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占72.8％，水分0.80％，灰份8.7％，表面积450cm2/g，，碘吸附量710mg/g，抗压强度1300N/cm2。金属化球团的金属化率为94.0％，铁品位为88.87％。
对比例1：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.8(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为70L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.286g/L(相当于每立方米烟气与20g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到90.25％，脱硝率可达到76.00％。
对比例2：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为4.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为70L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.214g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到84.66％，脱硝率可达到70.00％。
由对比例1～2可知，第一吸收塔的pH值未在5～7之间；pH值低于5时，酸性增强，不利于吸收液对SO2的吸收，不利于氨的挥发和逃逸，活性炭对氮氧化物吸收能力下降；pH值大于7时，氨逃逸量增大，导致亚硫酸铵浓度下降，导致吸收液对SO2的吸收变差，两种情况均导致脱硫能力下降。脱硫后烟气中残留SO2浓度加大，活性炭优先吸附SO2进而导致脱硝性能也有所下降。
对比例3：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为60L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.25g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为130℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到70.25％，脱硝率可达到68.33％。
对比例4：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为130L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.115g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为50℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.89％，脱硝率可达到60.30％。
由对比例3～4可知，第一吸收塔的液气比未在70～120L/m3时：当液气比低于70L/m3时，由于吸收液对SO2吸收量是一定的，液气比越小，吸收液对烟气中SO2的吸收量小，烟气中残留的SO2浓度越高，导致脱硫能力下降。脱硫后烟气中残留SO2浓度加大，活性炭优先吸附SO2进而导致脱硝性能也有所下降。但液气比大于120L/m3后，脱硫率升高有限，而且成本明显会上升，脱硫后烟气温度偏低，不利于脱活性炭脱硝。
对比例5：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为130L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.076g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为50℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.89％，脱硝率可达到66.38％。
对比例6：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到450℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时，磁选、筛分得金属化物料和活性炭；其中，活性炭产品产率为65.5％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面积380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗压强度1330N/cm2。金属化球团的金属化率为92.3％，铁品位为88.32％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为5.5(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为130L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.038g/L(相当于每立方米烟气与5g一水合氨反应)条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为50℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到99.88％，脱硝率可达到89.37％。
由对比例5～6可知，氨水添加量未在吸收液的一水合氨浓度为0.08～0.43g/L的范围内时，当氨水添加量低于吸收液的一水合氨浓度为0.08g/L时，吸收液pH值偏低，对烟气SO2吸收能力下降，脱硫率变差，逃逸进入脱硝塔的氨减少，脱硝效果变差；氨水添加量大于吸收液的一水合氨浓度为0.43g/L时，逃逸量过大，造成二次污染，成本升高，而且脱硝率增加幅度有限。
对比例7：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按1∶2的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为5∶1；回转窑内温度控制在1100℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为55.6％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占62.0％，水分0.77％，灰份8.0％，表面积220cm2/g，，碘吸附量505mg/g，抗压强度1080N/cm2。金属化球团的金属化率为93.3％，铁品位为88.62％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.167g/L(相当于每立方米烟气与15g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到95.16％，脱硝率为76.45％。
对比例8：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与棉花秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和棉花秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为7∶1；回转窑内温度控制在1080℃，控制物料在窑内停留时间为1小时。得到活性炭产品产率为57.6％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占65.0％，水分0.77％，灰份8.0％，表面积195cm2/g，，碘吸附量470mg/g，抗压强度1300N/cm2。金属化球团的金属化率为95.5％，铁品位为88.72％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.111g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到95.86％，脱硝率为71.67％。
对比例9：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为4∶1；回转窑内温度控制在800℃，控制物料在窑内停留时间为4小时。得到活性炭产品产率为75.6％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.0％，水分0.77％，灰份12.2％，表面积170cm2/g，，碘吸附量390mg/g，抗压强度990N/cm2。金属化球团的金属化率为79.5％，铁品位为74.76％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.111g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到96.45％，脱硝率为65.36％。
对比例10：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为4∶1；回转窑内温度控制在1150℃，控制物料在窑内停留时间为3小时。得到活性炭产品产率为50.6％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占56.0％，水分0.70％，灰份14.9％，表面积120cm2/g，，碘吸附量270mg/g，抗压强度1350N/cm2。金属化球团的金属化率为94.5％，铁品位为88.56％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.111g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到95.88％，脱硝率为55.23％。
对比例11：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与棉花秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和棉花秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ12mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为4∶1；回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为5小时。得到活性炭产品产率为65.6％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占68.0％，水分0.77％，灰份15.3％，表面积180cm2/g，，碘吸附量220mg/g，抗压强度1250N/cm2。金属化球团的金属化率为90.5％，铁品位为84.23％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.111g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到95.00％，脱硝率为61.67％。
对比例12：
炭质团块是由分别粉碎到-0.1mm的烟煤与甘蔗秸秆按3∶1的质量比混合，外加3％沥青(以烟煤和甘蔗秸秆总的干重量为基准)，混匀后压制成Φ10mm的炭质团块；再与预热到650℃的铁矿氧化球团一并加入回转窑内，炭质团块与铁矿氧化球团的质量比为1∶1；回转窑内温度控制在1050℃，控制物料在窑内停留时间为2小时。得到活性炭产品产率为49.3％，活性炭产品性能如下：粒径5～12mm占62.0％，水分0.88％，灰份11.5％，表面积190cm2/g，，碘吸附量470mg/g，抗压强度1320N/cm2。金属化物料的金属化率为93.2％，铁品位为88.65％。
对烟气成份为SO2浓度为1500mg/Nm3，NO浓度为310mg/Nm3，CO浓度为11500mg/Nm3，CO2浓度为8％，O2浓度为14％的烧结烟气，在烟气流量为30L/min，烟气温度180℃，第一个吸收塔内喷淋的吸收液pH为7.0(加烧碱调节)，亚硫酸根离子初始浓度为0.3mol/L，液气比为90L/m3，吸收液的一水合氨浓度为0.111g/L(相当于每立方米烟气与10g一水合氨反应)的条件下进行脱硫；烟气通过第一个吸收塔脱硫后温度降为90℃，再进入第二个装有活性炭的吸收塔进行脱硝。活性炭在塔内的料层高度400mm，对应空速为698/h。在上述条件下，该法的脱硫率可达到95.10％，脱硝率为67.21％。
由对比例7～12可知，活性炭的制备过程未在所述的质量比和焙烧温度下的活性炭质量大幅度下降，导致烟气脱硫脱硝效果明显变差。

Claims (8)

1.一种烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，烧结烟气经含氨吸收液脱硫后再经活性炭吸附脱硝；所述的活性炭由质量比为2∶1~5∶1的炭质原料、金属氧化物源在850~1100℃下焙烧得到；所述的炭质原料为半焦，或者为煤和生物质的混合料；
脱硫过程中，含氨吸收液与烟气体积比为 70~120L/m3；所述含氨吸收液中一水合氨的浓度为0.08~0.43g/L；
控制吸收SO2后的吸收液的pH为5~7；
所述的混合料中，煤和生物质的质量比为1∶1~5∶1。
2.如权利要求1所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，所述的金属氧化物源为铁、铬、锰、钴、镍、钒、钛中至少一种金属的氧化物，和/或包含所述氧化物中至少一种的矿石。
3.如权利要求2所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，所述的金属氧化物源为铁的氧化物和/或包含铁的氧化物的矿石；所述的包含铁的氧化物的矿石为磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、钒钛磁铁矿、高铁锰矿、铬铁矿、红土镍矿中的至少一种。
4.如权利要求1所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，焙烧处理时间为1~4h。
5.如权利要求1所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，所述的金属氧化物源焙烧前预热至400~900℃。
6.如权利要求5所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，焙烧副产的金属化物料在氧化气氛下预热，随后将预热产物循环套用至焙烧过程。
7.如权利要求1所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，
所述的混合料的团块的制备过程为：将煤和生物质分别破碎至-0.1mm后混合，随后与粘结剂混合后压制成Φ8~12 mm的团块；所述的生物质为秸秆类生物质；所述的粘结剂为沥青。
8.如权利要求1~7任一项所述的烧结烟气氨炭联合脱硫脱硝方法，其特征在于，活性炭脱硝过程中，控制脱硫处理后的烟气的温度为70-110℃；空速比为698/h -1396/h。
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