活性焦，活性炭的一種，無需用原煤磨粉、壓片、造粒、壓條等加工程序，而是用小顆粒蘭炭，經(jīng)過整粒、篩分、烘干，然后直接進入活化爐活化而成的顆粒炭，該產(chǎn)品是我公司自主研發(fā)的經(jīng)美國KBR檢驗合格的新型產(chǎn)品。
該產(chǎn)品與傳統(tǒng)的柱狀活性炭、壓片活性炭及耶殼活性炭相比較，有著獨特的優(yōu)點，它生產(chǎn)工藝簡單，成本低，粒度均勻（可根據(jù)用戶實際要求而確定）無規(guī)則的外表，孔隙度大，比表面積大，與污染物接觸面廣，吸附能力強，碘值適中（500mg/g----700mg/g），可以回收再生，重新利用，節(jié)約能源，降低用戶成本。
該產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于污水處理場（化工、造紙、印染等所產(chǎn)生的污水及生活污水），同時中國石油化工研究院開發(fā)
的＂VCC＂項目，該產(chǎn)品的粉炭作為添加劑已經(jīng)大量使用。
目前，隨著國家對廢水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，以往廣為應(yīng)用的生化處理工藝，甚至加上傳統(tǒng)的深度處理工藝，也對我國水污染考核的主要指標(biāo)COD很難達標(biāo)。以往“加藥、混凝、沉淀”法，適用于膠體較多的工業(yè)廢水，多數(shù)有效，但難以達到“一級A標(biāo)”；少數(shù)廢水雖可達標(biāo)，但加藥量很大，不僅運行成本高，其所產(chǎn)生的大量化學(xué)污泥處置極易造成二次污染，已成另一難題，只有活性焦深度吸附才能達到國家A級排放標(biāo)準(zhǔn)。
活性焦是以褐煤為主要原料研制出的一種具有吸附劑和催化
劑雙重性能的粒狀物質(zhì)?；钚越咕哂谢钚蕴康奶攸c，但同時它又克服了活性炭價格高、機械強度低、易粉碎的缺點?！痘钚越怪苽渑c應(yīng)用技術(shù)》一書論述了活性焦制備工藝及活性焦在空氣污染和水處理中的應(yīng)用技術(shù)。該書的材料主要來源是省自然科學(xué)基金項目《活性焦的研制及活性焦同時脫硫脫氮的研究》的研究結(jié)果。1活性焦脫硫機理
燃煤煙氣(溫度100～180℃,有氧和水蒸氣存在)中的SO2在活性焦作用下,與煙氣中水、氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成硫酸。反應(yīng)如下:
硫酸存在于活性焦的微孔中,吸附二氧化硫的活性焦被加熱到400～500℃,蓄積在活性焦中的硫酸或硫酸鹽分解脫附,產(chǎn)生的主要分解物是SO2、N2、CO2、H2O,其物理形態(tài)為富二氧化硫的氣體,在合適的工藝條件下,SO2體積分率可達到20%以上。
2H2SO4+C 2SO2+CO2+2H2O
活性焦在不斷地脫硫與再生循環(huán)中,受到物理和化學(xué)的再生作用,恢復(fù)活性后重復(fù)使用
2、活性焦脫硫工藝
燃煤鍋爐產(chǎn)生的100～180℃煙氣,經(jīng)過電除塵后進入活性吸附床吸附,達到脫硫除塵效果;吸附過的活性焦,進入解吸塔,通過加熱再生,被吸附的SO2解吸為高濃度的SO2氣體;再生后的活性焦通過篩選,活性焦粉末及吸附的灰塵被分離去除;再生所產(chǎn)生的高濃度的SO2氣體經(jīng)脫硫風(fēng)機送入硫酸裝置生產(chǎn)硫酸。再生、篩選后的活性焦進入新的循環(huán)凈化流程。工藝流程見圖1。
3、存在問題及解決措施
1)活性焦在化學(xué)再生和物理循環(huán)過程中氣化變脆、破碎及磨損而粉化?；瘜W(xué)再生過程活性焦消耗與理論值相符,物理循環(huán)過程導(dǎo)致活性焦損耗偏高,占總消耗60%左右。通過對下料擋板、下料溜管及皮帶輸送機增加變頻等的改造,活性焦物理循環(huán)消耗下降了15%,總消耗降低26.94 kg/tso2。
2)吸附塔中SO2濃度升高,反應(yīng)劇烈,加之固體活性焦移動不均勻,床層局部溫度會上升,溫度達到200℃,活性焦氧化加劇,甚至燒毀活性焦。在吸附塔床層增設(shè)增濕工藝水,問題得以解決。
3)該裝置系統(tǒng)能量損失較大,必須保證蒸汽用量,原設(shè)計供汽DN100 mm管道偏小,將供汽管道改為DN150 mm后滿足生產(chǎn)要求,排汽管線由原設(shè)計DN150 mm單管改為雙管。
4)解吸塔中,過熱蒸汽為主要能源,蒸汽壓力低于3.0 MPa、蒸汽溫度低于430℃時,會直接影響裝置脫硫效率。5)投用初期,吸附塔格柵及變形、吸附塔內(nèi)襯脫落等,影響活性焦移動,脫硫效率為74.79%～84.32%。通過對吸附塔內(nèi)件、結(jié)構(gòu)改進,脫硫效率達到設(shè)計要求。
