2019年4月生态环境部等五部委联合发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,将活性炭一体化脱除技术作为推荐性技术方案。目前烧结(球团)烟气活性炭一体化脱硫脱硝技术已广发应用于宝武集团、首钢集团、鞍钢集团、沙钢集团等钢铁企业。脱硫脱硝用活性炭目前在钢铁行业的年耗量超过六十万吨,并呈快速上升趋势。
活性炭烟气处理技术多采用移动床反应器。在活性炭氧化-吸附SO2系统前喷入氨气,氨气与NOx在活性炭的催化还原作用下生成N2,实现了同时脱硫脱硝。
吸收塔内发生以下主要反应:
2SO2 + O2 + H2O Ò 2H2SO4 (脱硫)
4NO + O2 + 4NH3 Ò 4N2 + 6H2O (脱硝)
同时,在吸收塔内还可能发生以下副反应:
H2SO4 + NH3 Ò NH4HSO4
H2SO4 + NH3 Ò (NH4)2SO4
吸附SO2后的活性炭通过循环移动输送至解吸塔,在约400℃下进行热再生。主要以活性炭本身还原存储的硫酸释放纯度较高的SO2,主要反应如下:
2H2SO4 + C Ò 2SO2 + CO2 + 2H2O
(NH4)2SO4 Ò SO3 + 2NH3 + H2O
2SO3 + C Ò 2SO2 +CO2
二噁英等物质吸附到活性炭孔道内,再生时无害化分解。活性炭循环使用,一般循环次数为40-70次。在活性炭吸附氧化及再生过程中,活性炭的表面性质和孔道结果会发生变化,进而影响其脱硫脱硝性能。因此仅检测活性炭的初次性能具有局限性,进而对客观评价其循环过程中的综合性能提出了相应的要求。
因此,很有必要制定专门的活性炭循环利用脱硫脱硝值试验方法标准,客观评价烧结、球团烟气处理用活性炭的使用性能,引导活性炭质量更好地满足钢铁行业环保需求,并推动活性炭产业的进一步更好更快发展。