7 观点呈现

　　烟气脱硫工艺

　　脱硫界以有无液相介入来对烟气脱硫工艺进行分类，主要分为：湿法、半干法、干法、电子束法、海水法。

　　湿法脱硫是利用碱性溶液为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法。其脱硫速度快，脱硫效率高，在钙硫比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。脱硫产物和残液混合在一起，为稀糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在44℃-55℃。

　　半干法脱硫是指在有液相和气相介入的脱硫方法。脱硫剂以湿态加入，利用烟气显热蒸发浆液中的水分。在干燥过程中，脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应，生成干粉状的产物。操作温度控制在60℃-80℃。这是一种简洁、低投资、高性能的脱硫系统，反应速度快，脱硫效率高，无污水排放，无需防腐处理。脱硫终产物脱硫渣是一种自由流动的干粉混合物，无二次污染，同时还可以进一步综合利用，用来做水泥添加物、混凝土添加、废矿井回填、路基、垃圾场防渗层、防噪隔音墙等。

　　干法脱硫是指无液相介入，完全在干燥状态下进行脱硫的方法。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，脱硫产物为粉状。该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。活性焦干法脱硫脱硝技术也属于干法技术之一，但具体工艺有别于常规干法技术。

　　8 观点呈现

　　脱硝技术

　　（一）

　　脱硝，就是燃烧烟气中去除氮氧化物的过程。按生成机理分类，氮氧化物可分为热力型、燃料型、快速型3种。

　　热力型氮氧化物是指空气中的氮与氧在高温条件下反应生成氮氧化物。其生成机理是由捷里道维奇提出的故又被称为捷里道维奇机理。温度对热力型氮氧化物的生成具有决定性作用。随着温度的升高，热力型的一氧化氮生成速度迅速增大。以煤粉炉为例，在燃烧温度为1350℃时，几乎百分之百生成燃料型氮氧化物，但是当温度升高至时1600℃时，热力型氮氧化物可占炉内氮氧化物总量的25%~35%。除了反应温度外，热力型的氮氧化物生成还与的氮气浓度及停留时间有关。

　　9 观点呈现

　　脱硝技术（二）

　　燃料型氮氧化物是燃料中所含有的氮元素在燃烧过程中，与空气中的氧结合后，所生成的氮氧化物。显然，燃料型氮氧化物与热力型氮氧化物不同，它的氮元素来源于燃料，而不是空气中的氮。由于燃料在燃烧过程中受燃料特性、燃料结构、燃料中炭的比例等诸多因素影响，而且反应过程中还与各类燃烧条件密切相关，因此，对燃料型氮氧化物的生成机理还没有完全搞清楚。煤燃烧产生的氮氧化物中，75%~95%是燃料型氮氧化物。

　　快速型氮氧化物主要是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时，产生的一氧化氮。在燃煤锅炉中，快速型氮氧化物生成物很少。

　　10 观点呈现

　　炭基催化剂（一）

　　炭基催化剂/活性炭是以煤为原料，混配后被粉碎到一定细度（一般为200目以下），然后配入适量黏结剂（一般为煤焦油），在混捏设备中混合均匀，然后在一定压力下用一定直径模具挤压（造粒）成炭条，炭条经炭化、活化后，经筛分、包装制成成品。

　　活性炭制造应因地制宜，应根据活性炭产品孔结构及吸附性能的要求，确定配煤的煤种和配煤的比例。

　　单种煤的结焦特性及其在配煤中的作用如下：

　　肥煤：肥煤具有很强的粘结能力，挥发分在25%-35%左右。

　　弱粘煤：产生的胶质体较少，结焦性能较好。

　　焦煤：在配煤中焦煤可以起到提高干馏固体物料之机械强度的作用。

　　褐煤生产的活性炭碘值不高，但孔容积较高，脱色能力较强。

　　由不粘煤、弱粘煤为原料生产的活性炭中孔较发达，适宜生产液相吸附净化用活性炭。

　　以无烟煤为原料生产微孔发达的活性炭，适宜生产优质的气相吸附用活性炭。

　　炭基催化剂/活性炭的生产工艺中，原料煤的粉碎除了便于后续混捏成型，主要还为了将煤进行预氧化处理，增加其表面积，易于活化。

　　11 观点呈现

　　炭基催化剂（二）

　　混捏的目的是使固相的煤粉与液相的煤焦油充分地混合，赋予混合料以塑性和流动性，使煤粉的细小颗粒充分地、均匀地被煤焦油充填和包裹，煤沥青在经过炭化后形成炭骨架。

　　目前常用于煤基柱状活性炭生产的粘合剂主要有煤焦油、木质磺酸钠、纸浆废液和淀粉溶液等，考虑到粘合剂的来源途径，一般粘合剂选用煤焦油，从生产的产品质量比较，煤焦油是煤基成型活性炭生产最适合的粘合剂。采用煤焦油作为粘合剂，一般要求其沥青含量≥65%、水分≤5%、粘度要好。水分不易过高，因为水分太多影响炭条强度。

　　成型的目的是得到具有一定外形及较高密实度的炭条，目前用于活性炭制造的挤压成型设备为立式液压机和造粒机。

　　炭化是指料条在隔绝空气条件下低温加热干馏，生成各种气体以及固体残渣（炭化料）的过程。炭化过程中形成具基本石墨微晶结构的有序物，这种结晶物由六角形排列的碳原子平面组成，它们的排列是不规则的，因此形成了微晶之间的空隙，这些空隙便是炭化料的初始孔隙。炭化的目的就是使物料形成容易活化的二次孔隙结构并赋予能经受活化所需要的机械强度。

　　活化的作用是形成多孔的微晶结构，使炭基催化剂/活性炭具有发达的表面积。活化是炭和活化剂在高温下进行的反应。随着温度的升高，反应速度加快，活化速率加大，但是太高易造成不均匀活化。在不同的活化温度下，生产的活性炭孔结构不同。活化温度过高，微孔减少，吸附力下降。一般水蒸气活化法的活化温度控制在800℃-950℃，烟道气的活化温度控制在900℃-950℃，空气的活化温度控制在600℃左右。以太西煤为原料，适当地将活化温度控制在930℃-950℃，对提高产量是有益的。较高的活化温度对水蒸汽用量的需求是下降的，活化速率是提高的，且幅度较大。

　　炭基催化剂技术符合环保技术发展趋势，该技术的副产物实现了资源化、商品化，避免二次污染，废水、废气、废渣趋零排放，达到从一般控制向深度控制转变，从单纯污染控制向资源化转变，从单一污染物控制向多污染物综合控制转变，是一项极具应用潜力的技术。

　　——本文观点集纳自中国科学院山西煤炭化学研究所助理研究员、山西省“三晋英才”青年优秀人才侯亚芹的讲座。