三井礦業(yè)有限責(zé)任公司·1996年11月

    三井（Mitsui）礦業(yè)是世界上首家成功開(kāi)發(fā)可同時(shí)脫硫脫硝的干法工藝并實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的公司。該工藝適用于從鍋爐煙氣、工業(yè)窯爐煙氣及化學(xué)工廠(chǎng)馳放煙氣中脫除SOx、NOx、粉塵和有毒痕量元素。

    該工藝所采用的活性焦也是由三井礦業(yè)開(kāi)發(fā)并已投入商業(yè)化生產(chǎn)。

1、工藝簡(jiǎn)介

    三井-BF裝置系統(tǒng)（the Mitsui-BF System）由三個(gè)工序環(huán)節(jié)構(gòu)成：吸附工序、脫附工序、以及副產(chǎn)品回收工序（可選項(xiàng)）。該系統(tǒng)可勝任同時(shí)脫硫和脫硝要求，但作為另一選擇，也可單獨(dú)用作脫硫裝置或單獨(dú)用作脫硝裝置使用。

吸附作用

    煙氣穿過(guò)充滿(mǎn)了活性焦的床層，床層中的活性焦以恒定的流速向下移動(dòng)進(jìn)入兩段式吸附器。活性焦由碳構(gòu)成，并含有大量孔隙和內(nèi)部表面積。

    在第一段床層中，硫的氧化物因活性焦的吸附作用而大量地由氣相被轉(zhuǎn)移到活性焦內(nèi)部，并于100℃到200℃溫度條件下被氧化為硫酸，生成的硫酸則被吸持在活性焦的內(nèi)表面。

    在第一段床層內(nèi)完成脫硫操作之后，煙氣穿過(guò)活性焦床層進(jìn)入第二段功能區(qū)。在這個(gè)床層區(qū)段內(nèi)，活性焦起催化作用，可使噴入床層內(nèi)的氨氣與氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，氮氧化物分解為氮?dú)夂退?。這個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生于100℃到200℃溫度范圍內(nèi)。

    這個(gè)移動(dòng)床活性焦吸附器還可同時(shí)脫除煙氣中的顆粒雜質(zhì)，當(dāng)進(jìn)氣中顆粒物濃度不高于500mg/Nm3時(shí)，經(jīng)過(guò)了吸附工藝處理的煙氣中顆粒物排放濃度不會(huì)走過(guò)30mg/Nm3。

脫附作用

    吸持了硫的氧化物之后的活性焦吸附容量大幅下降。達(dá)到硫氧化物飽和吸附的活性焦被斗式提升機(jī)轉(zhuǎn)移到脫附器中，于400℃至500℃溫度范圍條件下進(jìn)行再生處理。與此同時(shí)，活性焦中的硫酸銨分解為氮?dú)?、二氧化硫和水?/P>

    經(jīng)過(guò)冷卻，再生后的活性焦進(jìn)入振動(dòng)篩選機(jī)去除因機(jī)械作用和/或化學(xué)作用而碎裂的顆粒以及從煙氣中吸入的雜質(zhì)顆粒，然后重新加入吸附器循環(huán)使用。這樣可以確保只有符合設(shè)計(jì)要求尺寸的活性焦才能在吸附器中重復(fù)作用。

    活性焦粉可送到鍋爐車(chē)間作為燃料。

    由于活性焦在使用過(guò)程中吸附容量必然降低，這種脫附安排次序可選擇與統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)聯(lián)合使用，以實(shí)現(xiàn)特殊應(yīng)用領(lǐng)域吸附能力的優(yōu)化。

2、副產(chǎn)品的回收

    當(dāng)活性焦在脫附裝置中再生處理時(shí)，會(huì)釋放出富二氧化硫氣體（簡(jiǎn)稱(chēng)為“二氧化硫富氣”），以這種含20%到25%體積比濃度的二氧化硫富氣為原料，通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)性技術(shù)方法來(lái)生產(chǎn)元素硫或硫酸。

元素硫的制造

    采用碳基還原劑在還原塔中將二氧化硫富氣轉(zhuǎn)化為硫化氫；然后在還原塔的上部區(qū)域噴入空氣使部分硫化氫再次氧化為二氧化硫，且調(diào)整硫化氫與二氧化硫的摩爾比為2.0；最后，在Claus裝置中將硫化氫與二氧化硫的混合物轉(zhuǎn)化成元素硫產(chǎn)品。在還原塔的第二段區(qū)域內(nèi)生成的硫氧化碳在Claus裝置中發(fā)生水解反應(yīng)也被轉(zhuǎn)化為元素硫。

硫酸的制造

    去除了粉塵和雜質(zhì)的二氧化硫富氣在轉(zhuǎn)換裝置中被氧化為三氧化硫，再采用一臺(tái)吸收裝置將三氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)?8%濃度的硫酸產(chǎn)品。

3、活性焦

    三井礦業(yè)可自己制造高品質(zhì)活性焦，并且還專(zhuān)注地從事高品級(jí)煤炭精制技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)。這一領(lǐng)域的工作是在三井的研究所實(shí)施的，可以最大程度地保證三井-BF工藝的效益。

    活性焦是通過(guò)對(duì)煤炭進(jìn)行熱加工（炭化加工和活化加工）而制造的碳基多孔性吸附劑和/或催化劑產(chǎn)品。這種產(chǎn)品能夠吸附來(lái)源于鍋爐和各種化學(xué)工廠(chǎng)排出廢氣中所含的硫氧化物。還可在氨存在的前提下使氮氧化物被催化分解為氮?dú)夂退?。活性焦也可以同時(shí)去除有毒的痕量化合物以及重金屬。

4、工藝流程簡(jiǎn)述

    見(jiàn)“三井-BF脫硫脫硝工藝流程簡(jiǎn)圖”（此處略，見(jiàn)英文原件）。

5、工藝特色

⑴ 是一個(gè)干法工藝過(guò)程；

⑵ 硫氧化物的脫除效率大于98%，氮氧化物的脫除效率大于80%；

⑶ 工藝適用性和靈活性：既可同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝，亦可單獨(dú)用于脫硫或脫硝；

⑷ 耗電量少；

⑸ 裝置占地面積最小化；

⑹ 不產(chǎn)生廢水；

⑺ 不需要將煙氣重新加熱；

⑻ 可生產(chǎn)出高質(zhì)量的副產(chǎn)品；

⑼ 易操作；

⑽ 對(duì)維修維護(hù)的技能要求較低。

6、應(yīng)用領(lǐng)域

（一）燃煤發(fā)電廠(chǎng)；

（二）工業(yè)鍋爐；

（三）化學(xué)工廠(chǎng)；

（四）石油煉制（如FCC工藝裝置）；

（五）冶煉廠(chǎng)；

（六）燒結(jié)窯爐；

（七）用于生活垃圾、工業(yè)廢料、廢油和污泥的焚燒爐系統(tǒng)；

（八）玻璃熔爐；

（九）硫酸廠(chǎng)尾氣。

7、商業(yè)化應(yīng)用工程業(yè)績(jī)