文/肖玉瑋 路肖娟，河鋼邯鋼邯寶煉鐵廠燒結(jié)車間

近年來(lái)，工業(yè)、電力、交通部門排放的氮氧化合物較多，我國(guó)是電燃煤大戶，火電廠每年所消耗的煤炭總量超過(guò)50%。二氧化硫是空氣中的主要污染物，它能形成酸雨、污染土壤和水體、腐蝕建筑物，嚴(yán)重影響植物的生長(zhǎng)。在某種程度上，隨著氮硫氧化物含量的不斷上升，使我國(guó)面臨著嚴(yán)重的影響（詳細(xì)見(jiàn)下表一）。

表一 SO2 對(duì)人體產(chǎn)生的危害

1 活性炭聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)概述

1.1 活性炭聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)

在使用活性碳聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)過(guò)程中，主要是使用活性炭的吸附、催化、過(guò)濾等作用。與此同時(shí)，還能有效地對(duì)煙氣中的硫氧化物、氮氧化物、粉塵進(jìn)行吸附，能有效地實(shí)現(xiàn)硫資源回收的干燥法煙氣處理技術(shù)?；钚蕴柯?lián)合脫硫脫硝技術(shù)，在使用過(guò)程中它的占地面積小，而且產(chǎn)生的副產(chǎn)物可以出售、消耗的水量不高。在此過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣也不需要預(yù)熱，操作較為簡(jiǎn)單，脫除率較高，并不會(huì)誘發(fā)二次污染。

（1）脫硫原理

一般情況下，使用該項(xiàng)脫硫脫硝技術(shù)，它的脫硫效率可以高達(dá)84%以上（84%-92%），而脫銷效率可以高達(dá)63%以上（63%-70%）。在化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中，煙機(jī)需要通過(guò)脫硫脫硝工藝進(jìn)行處理，只有達(dá)到國(guó)家或地方的標(biāo)準(zhǔn)以后才可以準(zhǔn)予排放。主要化學(xué)反應(yīng)見(jiàn)下：

2SO2+ O2→2SO3

SO3+ H2O→H2SO4

H2SO4+ H2O→H2SO4·H2O

（2）脫硝原理

在活性炭吸附脫硫系統(tǒng)裝加入氨，這時(shí)會(huì)將富含二氧化硫的活性炭進(jìn)行加熱，在這個(gè)過(guò)程會(huì)釋放出二氧化硫氣體。然而后使用二級(jí)吸收塔進(jìn)行二氧化硫脫除反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中，二氧化硫的脫除率要大于氮氧化和物。隨著化學(xué)反應(yīng)不斷進(jìn)行，二氧化硫的濃度逐漸增大，脫硝率逐漸降低，高濃度的二氧化硫會(huì)消耗更多的氨。常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)去下：

4NO + 4NH3+ O2→4N2+ 6H2O

1.2 活性炭脫硫脫硝的工作原理

通常情況下，所使用的活性炭材料主要是由石墨微晶組成的，它的孔結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，孔徑分布范圍很寬，形狀是各種各樣的。活性炭中的微孔和活性炭吸附量，兩者之間有著密切的聯(lián)系，一般情況下，中孔和大孔都是吸附質(zhì)分子進(jìn)出的通道活性炭在進(jìn)行脫硫反應(yīng)中主要：包括物理吸附和化學(xué)反應(yīng)吸附兩種方式，一般情況下，在沒(méi)有水蒸汽和氧氣存在過(guò)程中發(fā)生的主要是物理吸附。然而，它的字符量不高，如果煙氣中有足夠多的水蒸汽和氧氣，除了物理吸附，還會(huì)產(chǎn)生一定程度的化學(xué)吸附。首先，二氧化硫、氧氣、水從煙氣中逐漸擴(kuò)散到活性炭顆粒的表面。其次，二氧化硫、氧氣、水會(huì)從活性炭顆粒表面繼續(xù)向內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散，直至被表面吸附。最后，在表面字符的二氧化硫、氧氣和水發(fā)生催化氧化，或者是硫酸化反應(yīng)。一般情況下，在進(jìn)行活性炭脫硫反應(yīng)過(guò)程中，它的速度和二氧化硫，氧氣、水的濃度有著密切的聯(lián)系，如果煙氣條件，活性炭種類和性能一定時(shí)，反應(yīng)速度和活性炭中二氧化碳吸附量有直接聯(lián)系，因此，要使活性炭達(dá)到較高的脫硫速度和脫硫量，必須要求活性炭再生過(guò)程具有完全性和徹底性。此外，使用活性炭脫氮過(guò)程中，目前可以使用的方法主要有吸附法、氨氣選擇性催化還原法以及炙熱碳還原法。在煙氣脫硝工藝過(guò)程中，主要使用氨氣選擇性催化還原法，主要是將氨氣，氮氧化合物和氧氣從煙氣中擴(kuò)散到活性炭表面。然后，煙氣中的氣體不斷的向催化劑中的微孔表面進(jìn)行擴(kuò)散，最后，和被吸附在催化劑表面的氨氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?。然后，進(jìn)入微孔之內(nèi)，這時(shí)吸附下來(lái)的水和氮?dú)鈺?huì)達(dá)到活性炭外表面，然后通過(guò)主流氣體被帶走。

2 低溫氧化脫硫脫硝技術(shù)

現(xiàn)階段在使用低溫氧化脫硫脫硝技術(shù)過(guò)程中，主要是利用氧化劑和引起中低階氮氧化合物進(jìn)行反應(yīng)，生成溶于水的高階氮氧化合物，然后在反應(yīng)塔內(nèi)通過(guò)堿液進(jìn)行吸收，達(dá)到同時(shí)脫硫脫硝的目的，使用低溫氧化脫硫脫硝技術(shù)，能有效地對(duì)鍋爐內(nèi)的氣體進(jìn)行處理，使其排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。脫硫效率高達(dá)90%，而脫硝效率高達(dá)85%。一般情況下，主要是利用氫氧化鎂堿性溶液作為脫硫劑吸收二氧化硫氣體，然后生成亞硫酸鎂和硫酸鎂，最終對(duì)二氧化硫進(jìn)行清除。

在進(jìn)行低溫氧化脫硝過(guò)程中，主要和氧化劑進(jìn)行反應(yīng)，生成難溶水的氮氧化合物。然后在洗滌塔或者是反應(yīng)系內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，然后進(jìn)行吸收。將高階氧化物進(jìn)行吸收，從而實(shí)現(xiàn)脫去氮氧化合物，這時(shí)通常使用氫氧化鎂溶液作為脫硝劑。原材料具備價(jià)格低，容易采購(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。