CN110694426B - 一种利用燃煤锅炉烟气活化失效脱硫活性炭的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用燃煤锅炉烟气活化失效脱硫活性炭的工艺,燃煤锅炉烟气流量为活化烟气流量的10倍以上,将失活活性炭装入活化塔或保留在原来的吸附塔(两类设备均需验算工作压力为常压时耐受温度高于600℃)中,先使用含氧3~10%的140~180℃的锅炉脱硫烟气对失活活性炭进行升温,升温完成,温度保持2~24小时,活化气含气态硫、二氧化硫回流引入锅炉燃烧,称为初步活化过程;再使用250~350℃含氧3~10%锅炉烟气对初步活化活性炭进行升温,活化气回流引入锅炉燃烧,温度保持0.5小时以上,称为最终活化过程,活化完成;40~80℃的锅炉脱硫烟气对活化活性炭进行冷却降温,冷却气回流引入锅炉燃烧;最后使用常温干燥空气冷却降温;活化后单位质量活性炭的脱硫量与新活性炭基本相同。
Description
技术领域
本发明涉及化工、节能、环保领域,是一种有效减少固体废弃物排放、降低资源消耗的方法。
背景技术
已有燃煤锅炉的烟气已进行深度脱硫,锅炉烟气中含有3~10%的氧气、10~15%的二氧化碳、饱和水蒸汽,锅炉烟气处理后外排符合国家标准。
含硫化氢与过量氧气的混合气体,通常的做法是采用活性炭脱硫剂来催化净化硫化氢,其反应机理是H2S+O2=S+H2O,单质硫会沉积在活性炭孔道中,脱硫剂随着时间逐渐失活。
例如煤制天然气、合成气过程,混合气体中有硫化氢,初级净化采用低温甲醇洗,可以脱除大部分硫化氢,但是精脱过程硫化氢过程,通常的做法是采用活性炭吸附剂来催化净化。
利用已有燃煤锅炉烟气低害性质,联合处理脱硫剂废活性炭,可以节约大量投资,并且已有燃煤锅炉本身可以燃烧再生出来的单质气态硫成二氧化硫,原燃煤锅炉烟气脱硫系统可以很容易的脱除新产生的二氧化硫气体,由此,发明如下工艺。
发明内容
燃煤锅炉烟气流量为活化烟气流量的10倍以上,将失活脱硫活性炭装入活化塔或保留在原来的吸附塔(两类设备均需验算工作压力为常压时耐受温度高于600℃,是为了防止吸附剂中硫、有机硫在高温下发生蓄热反应后钢材高温失效)中,先使用含氧3~10%(正常烟气氧含量)的140~180℃的锅炉脱硫烟气对失活脱硫活性炭进行升温,升温完成,温度保持2~24小时,是为了尽量把微孔中的硫单质、有机硫气化出来,活化气含气态硫单质、二氧化硫、有机硫回流引入锅炉燃烧,称为初步活化过程;再使用250~350℃含氧3~10%锅炉烟气(正常烟气氧含量)对初步活化活性炭进行升温,活化气回流引入锅炉燃烧,温度保持0.5小时以上,是为了尽量把微孔中的含硫组分全部气化出来,称为最终活化过程,烟气中的水蒸汽、二氧化碳确保活性炭恢复足够数量的羟基、羧基基团,活化完成;40~80℃的锅炉脱硫烟气对活化活性炭进行冷却降温,强化羟基、羧基基团,冷却气回流引入锅炉燃烧;最后使用常温干燥空气冷却降温吹扫活性炭中的过量水份;活化后单位质量活性炭的脱硫量与新活性炭基本相同。
所有活性炭再生气与冷却气均进入燃煤锅炉,如此一来,燃煤锅炉的烟气处理系统与活性炭活化尾气一起处理,减少了投资,同时含单质硫、有机硫的再生气进入燃烧炉可以提供一部分燃料,减少了活化热量消耗。
燃煤锅炉提供的大流量高温燃烧系统,可以把再生的单质硫实现全燃烧,比为了燃烧单质硫气体单独设立的燃烧系统气体流量大,燃烧效率高,避免了后续有机硫的二次污染。
具体实施方式
实施例1:2蒸吨燃煤锅炉烟气流量2500Nm3/H,活化烟气流量220Nm3/H,将失活脱硫活性炭4方分别装入两个活化塔(每个2方,常压耐受温度高于660℃)中,先使用含氧5%的140~180℃的锅炉烟气(含燃烧水)对失活活性炭进行升温,升温完成,温度保持5小时,活化气全部回流引入燃煤锅炉燃烧,称为初步活化过程;再使用250~350℃含氧5%锅炉烟气对失活活性炭进行升温,活化气回流全部引入燃煤锅炉燃烧,升温完成,温度保持0.5小时,称为最终活化过程,活化完成;40~80℃的锅炉烟气对活化活性炭进行冷却降温,冷却气回流引入燃煤锅炉燃烧;最后使用常温干燥空气冷却降温到常温;活化后单位质量活性炭的脱硫量与新活性炭基本相同。
实施例2:5蒸吨燃煤锅炉烟气流量5500Nm3/H,活化烟气流量500Nm3/H,将失活脱硫活性炭14方分别装入两个活化塔(每个7方,常压耐受温度高于660℃)中,先使用含氧8%的140~180℃的锅炉烟气(含燃烧水)对失活活性炭进行升温,升温完成,温度保持7小时,活化气全部回流引入燃煤锅炉燃烧,称为初步活化过程;再使用250~350℃含氧8%锅炉烟气对失活活性炭进行升温,活化气回流全部引入燃煤锅炉燃烧,升温完成,温度保持0.5小时,称为最终活化过程,活化完成;40~80℃的锅炉烟气对活化活性炭进行冷却降温,冷却气回流引入燃煤锅炉燃烧;最后使用常温干燥空气冷却降温到常温;活化后单位质量活性炭的脱硫量与新活性炭基本相同。
实施例3:50蒸吨燃煤锅炉烟气流量54000Nm3/H,活化烟气流量5000Nm3/H,将失活脱硫活性炭70方分别装入两个活化塔(每个35方,常压耐受温度高于660℃)中,先使用含氧6%的140~180℃的锅炉烟气(含燃烧水)对失活活性炭进行升温,升温完成,温度保持10小时,活化气全部回流引入燃煤锅炉燃烧,称为初步活化过程;再使用250~350℃含氧6%锅炉烟气对失活活性炭进行升温,活化气回流全部引入燃煤锅炉燃烧,升温完成,温度保持0.5小时,称为最终活化过程,活化完成;40~80℃的锅炉烟气对活化活性炭进行冷却降温,冷却气回流引入燃煤锅炉燃烧;最后使用常温干燥空气冷却降温到常温;活化后单位质量活性炭的脱硫量与新活性炭基本相同。
Claims (1)
1.一种利用燃煤锅炉烟气活化失效脱硫活性炭的工艺,其特征在于:燃煤锅炉烟气流量为活化烟气流量的10倍以上,将失活活性炭装入活化塔或保留在原来的吸附塔中,两类设备均需验算工作压力为常压时耐受温度高于600℃,先使用含氧3~10%的140~180℃的锅炉脱硫烟气对失活活性炭进行升温,升温完成,温度保持2~24小时,活化气含气态硫、二氧化硫回流引入锅炉燃烧,称为初步活化过程;再使用250~350℃含氧3~10%锅炉烟气对初步活化活性炭进行升温,活化气回流引入锅炉燃烧,温度保持0.5小时以上,称为最终活化过程,活化完成;40~80℃的锅炉脱硫烟气对活化活性炭进行冷却降温,冷却气回流引入锅炉燃烧;最后使用常温干燥空气冷却降温;活化后单位质量活性炭的脱硫量与新活性炭基本相同。
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