CN111983131B - 一种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于活性焦脱硫脱硝技术领域，具体提供了一种这种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，通过同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到破碎样品A及破碎样品B，最后加入去离子水静置，然后滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；根据公式(1)评价活性焦的再生效果
Figure DDA0002562878100000011
该方案能对正在脱硫脱硝系统中循环使用的活性焦的再生效果进行评估，以再生前后活性焦的pH值来表征活性焦再生效果，可将评价时间从传统脱硫脱硝性能测试的数个小时缩短为数分钟，且不需要庞大的脱硫脱硝性能测试设备，可实现活性焦再生效果的实时快速评价，且不影响正常生产作业。

Description

一种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法
技术领域
本发明属于活性焦脱硫脱硝技术领域，具体涉及一种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法。
背景技术
活性焦脱硫脱硝技术是利用活性焦的吸附、催化功能，同时脱除SO2和NOx，还能同时脱除烟气中的烟尘粒子、汞、二噁英、呋喃、重金属、挥发性有机物及其它微量元素，并回收硫资源的干法烟气处理技术。活性焦脱硫脱硝技术具有能源和水资源消耗少、基本无二次污染、占地面积小、副产品价值高等优点，在国内外众多燃煤发电、钢铁烧结烟气治理等领域获得广泛应用。
脱硫脱硝用活性焦是一种综合强度(耐压、耐磨损、耐冲击)比活性炭高、比表面积比活性炭小的吸附材料。在脱硫脱硝过程中，活性焦在吸附塔内通过内部微孔对SO2进行物理吸附和化学吸附，通过表面活性基团催化NOx与NH3发生SCR反应生成N2。吸附饱和后，活性焦进入再生塔，经过400℃左右的高温将吸附物脱除，活性焦恢复吸附能力，重新进入吸附塔进行下一次吸附。作为脱硫脱硝过程中的吸附剂和催化剂，活性焦的性能对脱硫脱硝系统的设计、制造、运营和维护具有十分重要的影响，尤其是活性焦在脱硫脱硝系统中不断重复进行吸附-再生的循环，活性焦的再生效果如何，需要快速、可量化的评价方法，作为活性焦脱硫脱硝系统参数优化的指导标准。
目前，针对活性焦性能测试和评价系统的设计，基本都是在实验室搭建小型化的活性焦脱硫脱硝固定床装置，模拟活性焦脱硫脱硝的烟气、温度等条件，让活性焦进行吸附-再生过程，通过吸附量的定量测量，获得活性焦的吸附能力指标。例如中国专利申请CN201120299729.5公开的烟气净化多功能试验装置，可测试脱硫、除尘、脱硝、去除重金属性能，该发明的试验烟气通过燃煤热水炉生成；中国专利申请CN201410247416.3公开了一种活性焦脱硫脱硝性能表征测试方法及其装置，通过配气系统模拟烟气成分。通过这种原理进行的活性焦性能测试，因为需要让活性焦进行充分的吸附-再生过程，进行一次测试往往需要数个小时，并且需要耗费大量的配气、电力等资源。
对于正在脱硫脱硝系统中循环使用的活性焦，需要发展更加快速的测试方法，可以实时考察活性焦再生后的性能状态。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中脱硫脱硝活性焦再生效果评价效率低的问题。
为此，本发明提供了一种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，包括：
S1：同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到破碎样品A及破碎样品B；
S2：分别将破碎样品A、破碎样品B加入去离子水并静置；
S3：使用pH值测定仪，对两份样品的滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；
S4：根据公式(1)评价活性焦的再生效果R；
Figure BDA0002562878080000031
优选地，所述S1具体包括：
一份量的重量为100g，一定量样品的重量为20g，且破碎粒径不大于1mm。
优选地，所述S4之后还包括：
当CB<7.0且R≥0.5时，活性焦再生效果评价为“良好”；
当CB≥7.0且R≥0.1时，活性焦再生效果评价为“良好”。
优选地，所述S4之后还包括：
当CB<7.0且R<0.5时，活性焦再生效果评价为“不佳”；
当CB≥7.0且R<0.1时，活性焦再生效果评价为“不佳”；
优选地，当活性焦再生效果评价为“不佳”时，代表再生后的活性焦仍有较多残留的酸性铵盐，需要提高再生温度或延长再生时间。
优选地，所述S2具体包括：将破碎样品A加入80mL去离子水，静置20min；同样地，将破碎样品B加入80mL去离子水，静置20min。
优选地，所述S1具体包括：在活性焦脱硫脱硝系统正常运行的条件下，同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B。
本发明的有益效果：本发明提供的这种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，通过同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到破碎样品A及破碎样品B，最后加入去离子水静置，然后滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；根据公式(1)评价活性焦的再生效果
Figure BDA0002562878080000041
该方案能对正在脱硫脱硝系统中循环使用的活性焦的再生效果进行评估，以再生前后活性焦的pH值来表征活性焦再生效果，可将评价时间从传统脱硫脱硝性能测试的数个小时缩短为数分钟，且不需要庞大的脱硫脱硝性能测试设备，可实现活性焦再生效果的实时快速评价，且不影响正常生产作业。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在脱硫过程中，活性焦将烟气中的SO2通过物理吸附及化学吸附作用，将SO2储存在活性焦的微孔中；而在脱硝过程中，活性焦吸附NOx和NH3后，作为反应场所和催化剂，发生SCR反应。在上述吸附过程中，SO2和NH3同时存在于活性焦中，在有水分的环境下，极易生成(NH4)2SO4等酸性铵盐，堵塞活性焦微孔。活性焦进入再生塔后，在400℃以上，酸性铵盐逐渐分解，活性焦恢复吸附能力。若再生时间不足或再生温度较低，酸性铵盐分解不完全，活性焦的吸附性能将明显下降，影响脱硫脱硝效果。
在掌握活性焦再生效果欠佳导致的关键因素为酸性铵盐分解不完全后，本案发明了一种活性焦再生效果快速评价方法，不再采用耗时长、成本高的活性焦脱硫脱硝性能测试方法，而是对再生前后活性焦中的酸性铵盐含量进行快速检测，来评价活性焦的再生情况。由于活性焦一般为中性偏碱性，而堵塞微孔的铵盐为酸性，因此，可以用再生前后的活性焦酸碱性来评价活性焦的再生情况。
如图1所示，一种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，包括：
S1：同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到破碎样品A及破碎样品B；具体地，可以两个工作人员同时进行操作，通过长勺伸入取样即可。取出后放在干燥器皿内进行捣碎，尽量细化。粒度不能超过10mm。
S2：分别将破碎样品A、破碎样品B加入去离子水并静置；加入去离子水不会影响样本本身pH值，提高检测精度。
S3：使用pH值测定仪，对两份样品的滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；
S4：根据公式(1)评价活性焦的再生效果R；
Figure BDA0002562878080000061
通过同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到破碎样品A及破碎样品B，最后加入去离子水静置，然后滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；根据公式(1)评价活性焦的再生效果。
在一个具体的实施场景中，脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法具体步骤如下：
在活性焦脱硫脱硝系统正常运行的条件下，同时取再生塔入口处和再生塔出口处的活性焦样品各一份，每份100g。再生塔入口处样品记为A，再生塔出口处样品记为B。
分别将样品A和样品B充分混匀，然后各取20g样品，破碎为粒径不大于1mm的颗粒。
将破碎后的样品A加入80mL去离子水，静置20min；同样地，将破碎后的样品B加入80mL去离子水，静置20min。
使用pH值测定仪，对两份样品的滤清液进行pH值测定，分别记为CA和CB。
本发明提出以下公式评价活性焦的再生效果：
Figure BDA0002562878080000062
当CB<7.0且R<0.5时，活性焦再生效果评价为“不佳”；
当CB<7.0且R≥0.5时，活性焦再生效果评价为“良好”；
当CB≥7.0且R<0.1时，活性焦再生效果评价为“不佳”；
当CB≥7.0且R≥0.1时，活性焦再生效果评价为“良好”。
当活性焦再生效果评价为“不佳”时，代表再生后的活性焦仍有较多残留的酸性铵盐，需要提高再生温度或延长再生时间。
通过本发明，以再生前后活性焦的pH值来表征活性焦再生效果，可将评价时间从传统脱硫脱硝性能测试的数个小时缩短为数分钟，且不需要庞大的脱硫脱硝性能测试设备，可实现活性焦再生效果的实时快速评价。
本发明的有益效果：本发明提供的这种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，通过同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到破碎样品A及破碎样品B，最后加入去离子水静置，然后滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；根据公式(1)评价活性焦的再生效果
Figure BDA0002562878080000071
该方案能对正在脱硫脱硝系统中循环使用的活性焦的再生效果进行评估，以再生前后活性焦的pH值来表征活性焦再生效果，可将评价时间从传统脱硫脱硝性能测试的数个小时缩短为数分钟，且不需要庞大的脱硫脱硝性能测试设备，可实现活性焦再生效果的实时快速评价，且不影响正常生产作业。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，其特征在于，包括：
S1：同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B，然后分别各取一定量样品并破碎得到粒径不大于1mm的颗粒的破碎样品A及破碎样品B；每一份量为100g；
S2：分别将20g破碎样品A、20g破碎样品B加入80mL去离子水并静置20min；
S3：使用pH值测定仪，对两份样品的滤清液分别进行pH值测定，分别记为CA和CB；
S4：根据公式(1)评价活性焦的再生效果R；
Figure FDA0003150105380000011
当CB<7.0且R≥0.5时，活性焦再生效果评价为“良好”；
当CB≥7.0且R≥0.1时，活性焦再生效果评价为“良好”；
当CB<7.0且R<0.5时，活性焦再生效果评价为“不佳”；
当CB≥7.0且R<0.1时，活性焦再生效果评价为“不佳”。
2.根据权利要求1所述的脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，其特征在于：当活性焦再生效果评价为“不佳”时，代表再生后的活性焦仍有较多残留的酸性铵盐，需要提高再生温度或延长再生时间。
3.根据权利要求1所述的脱硫脱硝活性焦再生效果快速评价方法，其特征在于，所述S1具体包括：在活性焦脱硫脱硝系统正常运行的条件下，同时在活性焦再生塔的入口处和出口处各取一份量的活性焦样品A及活性焦样品B。
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