CN101856587B - 一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺 - Google Patents
一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101856587B CN101856587B CN2010101894272A CN201010189427A CN101856587B CN 101856587 B CN101856587 B CN 101856587B CN 2010101894272 A CN2010101894272 A CN 2010101894272A CN 201010189427 A CN201010189427 A CN 201010189427A CN 101856587 B CN101856587 B CN 101856587B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- activated carbon
- flue gas
- reaction tower
- gas
- fluidized bed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 113
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 22
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 34
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 claims description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 38
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 8
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000035425 carbon utilization Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明涉及一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺。含有SO2和NOx的烟气在与流化状态的活性炭混合，通过调温增湿水调节烟气温度，在循环流化床反应塔下部SO2被吸附氧化脱除；在反应塔的上部喷入氨气与烟气中的NOx发生反应，实现NOx的脱除；净化后的烟气经气-固分离装置，将活性炭进行分离，一部分活性炭被送入循环流化床反应塔内，一部分进入螺旋式微波再生装置，使活性炭再生，实现活性炭的循环利用；本发明的流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺，实现了活性炭的高效循环利用，提高了系统的可靠性。
Description
一、技术领域
本发明属于烟气污染治理领域，特别是涉及火力发电厂燃煤锅炉烟气中SO2和NOx的流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺。
二、背景技术
燃煤电站锅炉排放的烟气污染物引起的大气污染和酸雨等问题已十分严重，造成了巨大的经济损失，因此控制烟气污染物排放已经势在必行。目前工业化应用较多的是单独的脱硫或脱硝技术，已开发应用的联合脱硫脱硝技术也是烟气脱硫技术(Flue Gas Desulfurization，FGD)和烟气脱硝技术-选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)组合工艺，造成了资源的巨大浪费、初投资大、运行费用高等问题，而且在协调组织各独立子系统以达到高效烟气净化方面也存在着诸多问题。
活性炭由于具有独特的孔隙结构和很高的化学稳定性和热稳定性、疏水性、负载催化能力以及可循环利用等优点，是一种优良的吸附剂和催化剂，并且在投资和运行成本方面有明显优势；另外我国还拥有丰富的活性炭相关自然资源，因此近年来活性炭法脱硫脱硝技术已成为研究焦点，并在工业上得到推广和应用。目前应用最广泛的活性炭脱硫脱硝工艺多采用固定床或移动床吸附流程，但该流程应用过程中存在着以下问题：(1)床层传热效果差，活性炭利用率低；(2)床层阻力过大，造成系统运行费用高；(3)系统运行连续性差、活性炭更换困难，不利于活性炭及时再生和循环利用；(4)工艺设备复杂、空间占用大，造成设备的初投资增加等缺点，阻碍了活性炭脱硫脱硝工艺的推广应用。
三、发明内容
本发明的目的在于克服上述现有活性炭脱硫脱硝工艺的不足，提出一种流态化活性炭联合脱除的工艺，通过烟气循环流化床活性炭脱硫脱硝的工艺流程，不仅简化了设备装置，还提高了活性炭的容积负荷、增强了活性炭活性和改善传质效果，实现了活性炭高效利用和再生的连续性。
本发明是通过如下方式实现：
流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺，该工艺采用预除尘装置、活性炭进料装置、氨喷射装置、水雾化系统、循环流化床净化塔、气-固分离装置、螺旋回送装置、螺旋式微波再生装置、活性炭储存罐、文丘里、储气罐和二氧化硫储存罐，本发明的流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺步骤为：
a、从锅炉排出的烟气经过预除尘装置处理后进入循环流化床反应塔，烟气在文丘里处与活性炭进料装置送入的活性炭混合；
b、在循环流化床反应塔内，通过水雾化系统将温度调节为70℃-80℃，在反应塔下部，烟气中的SO2被活性炭吸附；在反应塔上部由氨喷射装置喷入氨气，烟气中的NOx与氨气发生催化还原反应而被脱除；
c、净化的烟气与活性炭一起进入气-固分离装置进行气固分离，分离的活性炭一部分经螺旋回送装置送入循环流化床反应塔内，另一部分经过螺旋式微波再生装置再生后，进入活性炭储存罐；
d、活性炭在螺旋式微波再生装置再生过程中，释放出二氧化硫，进入二氧化硫储存罐。
本发明的流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺，利用烟气循环流化床作为活性炭联合脱硫脱硝的主要装置。活性炭以流化状态方式与烟气中SO2和NOx充分接触，在保证床层内部温度均匀前提下加快其催化吸附反应速率，充分提高活性炭的利用率。烟气中SO2和NOx在循环流化床净化塔内的脱除反应既有活性炭的物理吸附，又有化学吸附。在反应塔下部，一方面部分SO2通过分子间引力被活性炭颗粒物理吸附；另一方面吸附的SO2在活性炭的催化作用下，被氧化后生成H2SO4，SO2脱除率达到95％以上；在反应塔上部喷入氨气，在活性炭的催化作用下与NOx与NH3发生反应被还原成N2，实现NOx的催化还原脱除，NOx脱除率超过80％；实现了SO2和NOx的分区脱除。具体反应方程式为：
活性炭吸附脱硫的反应式：
SO2→SO2 * (物理吸附)
O2→O2 * (物理吸附)
H2O→H2O* (物理吸附)
2SO2 *+O2 *→2SO3 * (化学吸附)
SO3 *+H2O*→H2SO4 * (化学吸附)
式中*——表示吸附于活性炭表面的分子。
活性炭脱硝的反应式：
经过该工艺后，烟气中的SO2被活性炭吸附，并在活性炭的催化作用下与烟气中的氧气反应生成SO3，然后与水结合生成硫酸。烟气中的NOx在氨的作用下与氧气反应生成N2，随烟气排出。活性炭再生后，吸附的H2SO4与活性炭分离，活性炭循环利用，分离的H2SO4可作为化工原料。
本发明的流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺，由气-固分离装置实现活性炭的分离循环，分离后的活性炭部分送入塔内参与循环，部分进入螺旋式微波再生装置，使活性炭再生，实现活性炭的循环利用，净化后的烟气排出系统，对活性炭再生过程中排放的气体进行收集处理。
本发明与传统工艺相比，具有工艺简单、无二次污染、资源可再生利用等优点，改工艺降低了初始投资和运行成本，实现了活性炭的高效利用，应用前景非常广阔。
四、附图说明
图1为流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺流程图。
图中1为预除尘装置、2为活性炭进料装置、3为水雾化系统、4为循环流化床反应塔、5为氨喷射装置、6为气-固分离装置、7为螺旋回送装置、8为螺旋式微波再生装置、9为二氧化硫储存罐、10为活性炭储存罐、11为文丘里。
五、具体实施方式
下面结合附图1给出本发明的一个最佳实施工艺。
流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺如图1所示。从锅炉排出的烟气经过预除尘装置1进入循环流化床反应塔4，烟气在文丘里11处与活性炭进料装置2送入的活性炭混合接触，并利用水雾化系统3进行温度调节，活性炭在塔内以流态化方式与烟气混合接触，烟气中的SO2在反应塔下部被活性炭吸附氧化并脱除；氨喷射装置5在反应塔上部喷入适量氨气，烟气中的NOx与NH3进行催化还原反应而被脱除。
烟气由循环流化床反应塔4进入气-固分离装置6，进行活性炭的分离，分离后的活性炭分为两部分，一部分经过螺旋回送装置7送回烟气净化塔5参与循环，另一部分进入螺旋式微波再生装置8，在微波的加热的作用下活性炭得到再生，再生后的活性炭进入活性炭储存罐10，实现活性炭的循环再生利用；活性炭再生过程中脱附的气体进入二氧化硫储存罐9被收集后进行利用。净化后的烟气经烟囱排出。
Claims (1)
1.一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺，该工艺采用预除尘装置、活性炭进料装置、氨喷射装置、水雾化系统、循环流化床反应塔、文丘里、气-固分离装置、螺旋回送装置、螺旋式微波再生装置、活性炭储存罐、储气罐和二氧化硫储存罐，其特征在于该工艺的步骤为：
a、从锅炉排出的烟气经过预除尘装置处理后进入循环流化床反应塔，烟气在文丘里处与活性炭进料装置送入的活性炭混合；
b、在循环流化床反应塔内，通过水雾化系统将温度调节为70℃-80℃，在反应塔下部，烟气中的SO2被活性炭吸附；在反应塔上部由氨喷射装置喷入氨气，烟气中的NO x 与氨气发生催化还原反应而被脱除；
c、净化的烟气与活性炭一起进入气-固分离装置进行气固分离，分离的活性炭一部分经螺旋回送装置送入循环流化床反应塔内，另一部分经过螺旋式微波再生装置再生后，进入活性炭储存罐；
d、活性炭在螺旋式微波再生装置再生过程中，释放出二氧化硫，进入二氧化硫储存罐。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101894272A CN101856587B (zh) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | 一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101894272A CN101856587B (zh) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | 一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101856587A CN101856587A (zh) | 2010-10-13 |
| CN101856587B true CN101856587B (zh) | 2012-08-01 |
Family
ID=42942880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101894272A Expired - Fee Related CN101856587B (zh) | 2010-06-02 | 2010-06-02 | 一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101856587B (zh) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102175031B (zh) * | 2011-02-28 | 2013-01-23 | 邹炎 | 烟气净化与褐煤提质二合一的系统及其方法 |
| CN102228788B (zh) * | 2011-06-24 | 2013-07-31 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种烧结烟气脱除二氧化硫和二噁英的装置及方法 |
| CN102512921A (zh) * | 2011-12-06 | 2012-06-27 | 清华大学 | 一体化脱除循环流化床内多种烟气污染物的方法及系统 |
| CN102824810B (zh) * | 2012-09-21 | 2015-05-13 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种吸附塔 |
| CN104071066B (zh) * | 2014-05-27 | 2016-04-27 | 浙江大学 | 公路隧道空气除尘脱硝车及其除尘脱硝方法 |
| CN104436994B (zh) * | 2014-11-17 | 2016-08-24 | 南京朗洁环保科技有限公司 | 一种基于海藻焦撞击塔的脱汞方法及海藻焦的制备方法 |
| CN105056749A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-18 | 清华大学 | 一种同时脱除烟气中氮氧化物和硫氧化物的系统及方法 |
| CN105435577B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-01-05 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种活性炭脱硫的多层异构流化床装置 |
| CN105797539A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-07-27 | 无锡起航环保工程有限公司 | 一种悬浮循环活性炭VOCs处理装置 |
| CN105903332B (zh) * | 2016-06-23 | 2017-04-12 | 山东大学 | 一种荷电氧化协同的半干法脱硫脱硝一体化工艺及装置 |
| CN106621701B (zh) * | 2016-12-20 | 2020-09-11 | 神华集团有限责任公司 | 一种烟气脱硫系统 |
| CN108057342A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-22 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种粉焦多层旋流循环耦合微波辅热集成脱硝装置 |
| CN108332565A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-27 | 宁波市鄞州区达之丰工业产品设计有限公司 | 一种冶金污染减排装置 |
| CN108295653B (zh) * | 2018-02-05 | 2023-08-15 | 山东大学 | 一种粉状活性焦流化床脱硫喷氨联合脱硝的系统及方法 |
| CN108982279B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-06-19 | 山东大学 | 基于气流床的粉焦痕量有机物吸附性能评价方法及系统 |
| CN108982281B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-06-19 | 山东大学 | 一种基于气流床的粉焦吸附VOCs性能评价方法及系统 |
| CN108982280B (zh) * | 2018-07-26 | 2020-06-19 | 山东大学 | 一种基于气流床的粉焦脱汞性能评价方法及系统 |
| CN109925879A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-06-25 | 东北大学 | 一种烧结烟气循环富集与aps协同脱硫脱硝的装置 |
| CN112044250A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-12-08 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种综合利用的活性炭脱硫脱硝系统及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003136092A (ja) * | 2001-11-02 | 2003-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排煙脱硫排水の処理方法及び処理装置 |
| CN1204955C (zh) * | 2002-01-29 | 2005-06-08 | 国家电站燃烧工程技术研究中心 | 一种循环流化床活性焦脱硫与硫再资源化方法 |
| CN101632897B (zh) * | 2009-08-07 | 2011-09-14 | 清华大学 | 一种同时脱除烟气中硫氧化物和氮氧化物的方法 |
| CN101695627B (zh) * | 2009-10-31 | 2012-06-06 | 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 | 同时脱硫脱硝的干法烟气净化方法及装置 |
-
2010
- 2010-06-02 CN CN2010101894272A patent/CN101856587B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101856587A (zh) | 2010-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101856587B (zh) | 一种流态化活性炭联合脱硫脱硝工艺 | |
| CN101274193B (zh) | 一种烟气净化与硫回收系统及工艺 | |
| CN101422691B (zh) | 燃煤烟气多污染物脱除工艺及其设备 | |
| JP6171096B2 (ja) | 循環流動床による半乾式同時脱硫・脱硝・脱水銀装置及び方法 | |
| CN102512952B (zh) | 一种基于流化床的烟气联合脱硫脱硝工艺 | |
| CN212915058U (zh) | 一种低温移动床一体化吸附脱硫脱硝系统 | |
| CN108043212A (zh) | 一种活性焦干法联合脱硫脱硝的工艺及装置 | |
| CN106994287A (zh) | 一种用于燃煤电站烟气干法脱硫脱硝的系统和方法 | |
| CN109499313A (zh) | 烧结烟气的低温脱硫脱硝方法 | |
| CN110575741A (zh) | 一种烟气脱硫脱硝装置及方法 | |
| CN105536515B (zh) | 一种两段式烟气脱硫脱硝系统及其处理方法 | |
| CN110180355A (zh) | 一种干湿法联合脱硫脱硝运行装置及方法 | |
| CN110694470A (zh) | 一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统及方法 | |
| CN206762584U (zh) | 一种用于燃煤电站烟气干法脱硫脱硝的系统 | |
| CN212790372U (zh) | 一种低温固定床一体化吸附脱硫脱硝系统 | |
| CN109513346A (zh) | 烧结烟气低温脱硫脱硝方法 | |
| CN210934478U (zh) | 一种用甲烷进行烟气脱硫脱硝的系统 | |
| CN108744960B (zh) | 一种烟气同时脱硫脱硝脱汞和资源化装置及方法 | |
| CN109513347A (zh) | 球团烟气低温脱硫脱硝方法 | |
| CN109499318A (zh) | 锅炉烟气的低温脱硫脱硝方法 | |
| CN109464910A (zh) | 焦炉烟气低温脱硫脱硝方法 | |
| CN109499307A (zh) | 球团烟气的脱硫脱硝方法 | |
| CN109569142A (zh) | 球团烟气脱硫脱硝方法 | |
| CN109453661A (zh) | 焦炉烟气的无氨脱硫脱硝方法 | |
| CN109569276A (zh) | 球团烟气的脱硫脱硝方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120801 |