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4.2活性碳法
活性炭法在太钢450m2的烧结机上已经获得应用,通过活性炭吸附工艺,该钢厂的烧结烟气可实现同时脱硫,脱硝,脱重金属,脱二噁英,除尘的治理目标,且副产物是可以利用的硫酸[31]。在实现增产减污的同时,可以降低排污费的支付,取得环境效益的同时,产生了一定的经济效益。但是活性炭法因其造价和运行费用,再生条件高,反应速度慢等缺点,难以大规模工业应用。
除了活性炭法以外,目前研究的较多的就是活性焦吸附法(BF),与活性炭法类似,活性焦法是通过活性焦的微孔吸附作用,将SO2存于活性焦的微孔内,再通过热再生,产生高浓度的SO2气体,经过转化装置形成高纯硫磺、浓硫酸等副产品;NOx则在加氨的条件下经活性焦的催化作用生成水和氮气,排入大气。应指出的是:BF法必须将活性炭改性为活性焦,普通活性炭的综合强度(耐压、耐磨、耐冲击)低,表面积大,若使用移动床,因吸附、再生损耗大,存在经济问题[11]。而对于钢铁冶金行业,固相吸附剂由活性炭向活性焦的转变,无疑更有利于此工艺在烧结烟气治理中的推广和应用。因为钢铁企业可以在自制焦炭后对其进行活化,然后直接应用于烧结烟气的治理。自产自销,省去了固相吸附剂的购买,运输,储存等一系列问题,大幅降低运行,投资成本的同时,可以实现多污染物的一体化脱除。
同时,为了解决活性炭固相吸附存在的反应速度缓慢的缺点,近年来一些研究者提出利用微波诱导活性炭吸附,从而利用催化还原来快速的脱硫脱硝,在实验室条件下,该方法脱硫脱硝效率均达96%以上基于同样的思路,可以对活性焦法同样进行微波诱导,以加快其反应速度和反应深度。具体情况有待实验进一步验证。
4.3烟气循环流化床工艺
烟气循环流化床从工艺的角度分析,可以在烟气进入床体前设计预留接口。在此接口处,可以加装活性碳固相吸附装置或络合剂Fe(II)EDTA吸收装置,将烟气循环流化床脱硫功能与脱硝,脱汞等多污染物一体化脱除进行有机的结合,在保证高效脱除SO2和NOx的同时,也能达到脱除汞一类的重金属,还能脱除二噁英等其他气体污染物。多种工艺同时发挥各自的优势,从而达到高效,廉价,稳定的脱除烧结烟气的多种污染物的目的。
但由前文对烟气循环流化床的特点可知,烟气循环流化床的两个技术缺点是脱硫产物难以综合利用和脱硫效率不高。半干法的烟气循环流化床的脱硫产物以CaSO3为主,而CaSO3的化学稳定性较差,目前只能依靠简单的填埋进行处理,这不仅使脱硫产物难以得到综合利用应用,且其最大隐患是当遇水或环境条件发生变化,很容易造成CaSO3的分解,使已经被固定的SO2又挥发出来。在烟气循环流化床脱硫脱硝一体化技术中,在向系统加入高氧化活性添加剂后,CaSO3可以较快的转变为更为稳定的CaSO4正盐,使脱硫产物更稳定。但半干法较低的含湿率决定了氧化剂对烟气氧化的效果较差,并最终难以避免氧化剂的浪费。因此开发出真正工业级应用的高效、廉价的一体化技术,还需要进行大量的理论研究和工业试验。
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