關于降低干法脫硫脫硝活性焦磨損量的探討

　　1 活性焦物料循環(huán)現(xiàn)狀

　　脫硫脫硝活性焦作為脫硫吸附劑和脫硝催化劑，是脫硫脫硝一體化裝置中重要的一個部分，目前國內吸附塔都采用移動床結構。

　　活性焦移動床高度一般在20m 以上，脫硫脫硝塔中的物料通過。重力流由上至下運動，與燒結煙氣錯流接觸進行吸附，吸附后的活性焦通過輸送設備轉運到再生系統(tǒng)進行解析，解析后的活性焦再通過物料輸送設備輸送給脫硫脫硝塔實現(xiàn)物料的封閉循環(huán)。目前，國內已投運的干法脫硫項目中，普遍存在碎料較多，脫硫脫硝塔阻力變大的問題。

　　2 活性焦制備工藝參數(shù)的影響

　　脫硫脫硝活性焦的物理性能主要包括: 水分、裝填密度、粒度、耐壓強度、耐磨強度。其中水分和裝填密度關系到活性焦采購的成本，粒度反映了新焦的破碎程度，耐磨耐壓性能則主要表現(xiàn)在移動床內使用過程中的物理性能。

　　耐磨耐壓強度不合格，會導致在使用過程中，由于不能承受料壓和移動過程中的相互擠壓，逐漸破碎，產(chǎn)生負面影響。活性焦制備過程中，目前國內活性焦干法脫硫的通用的尺寸Φ9 × ( 5 -12)mm。

　　活性焦最初采用煙煤等優(yōu)質煤炭，煙煤制備活性焦強度高，但隨著煙煤價格的不斷上漲，目前國內生產(chǎn)廠家常采用褐煤配比焦煤，加入粘結劑的工藝方法制備活性焦。然而，從經(jīng)濟角度，焦煤所占比例是影響活性焦制備成本的主要因素，因此在保證活性焦強度的同時盡量降低焦煤的用量。馮治宇等采用褐煤半焦: 焦煤: 煤焦油質量比為65: 25:10，所得強度可達96%以上。

　　其中，配煤技術和炭化活化工序中的溫度、時間控制是制備脫硫脫硝活性炭的關鍵技術，決定著活性焦的耐磨強度和耐壓強度?；钚越怪苽涔に囍?，碳化工藝溫度越高，可提升活性焦的強度，但不利于活性焦制備過程中原料表面細孔結構的保留，降低成品活性焦的吸附能力，國內對碳化溫度的控制意見不一，700℃ ～ 1 100℃的工藝溫度都存在，具體選擇因原料而異; 活化工藝溫度越高，可提升成品活性焦的吸附能力，但降低活性焦的強度，國內采用的活化溫度在850℃ ～ 950℃之間。

　　所以，在活性焦的采購過程中，嚴格把關活性焦制備原料配比及工藝參數(shù)，可在源頭上保證干法脫硫過程中活性焦的耐磨與耐壓強度，避免磨損造成粉化率過高。

　　3 活性焦物料輸送的影響

　　活性焦破損率高的物理原因包括活性焦轉運過程中次數(shù)多、落差大、卸料閥剪料、吸附塔下料均勻度不足，在料壓和移動雙重影響下造成活性焦相互擠壓，逐漸破碎。針對這些問題可對物料輸送系統(tǒng)做如下優(yōu)化:

　　———吸收塔與再生塔下料采用長輥卸料設備，保證吸收塔與再生塔延寬度方向能均勻下料。

　　———選擇Z 型鏈斗輸送機連接吸附塔與再生塔之間的物料循環(huán)，減少輸送過程中轉運次數(shù);

　　———針對工藝布置中落差較大處，選擇Z 型下料溜管，降低下料落差;

　　———卸料閥選擇星型卸料閥，且保證閥芯與閥殼的間隙不大于0. 5mm，目前國內卸料閥的閥芯與閥殼最小能做到0. 2mm。

　　———選擇低頻大振幅平衡式振動篩，篩分效果好。從目前國內現(xiàn)有篩分效果來看，篩分長度大約在3. 2 ～ 4m，篩孔孔徑在1. 2 ～ 2mm。篩分長度與孔徑的選擇應在保證工藝要求及經(jīng)濟性的條件下進行長度越長越好、孔徑越大越好。

　　4 工藝運行條件的影響

　　假定物料循環(huán)過程中的磨損率相同的條件下，物料循環(huán)量越大，磨損量越大。在保證吸附塔脫硫脫硝效果的同時，應盡量降低物料的小時循環(huán)量。活性焦的小時循環(huán)量與活性焦的工作硫容有關。

　　工作硫容越小，活性焦的小時循環(huán)量越大，單位時間內對焦損量越大; 工作硫容越大，活性焦與煙氣接觸時間越長，活性焦的小時循環(huán)量越小，單位時間內焦損量越小，但存在焦層超溫風險、活性焦吸附效率降低、出口SO2濃度超標的問題。所以，循環(huán)量的大小取決于實際工況活性焦工作硫容的取值，值的最優(yōu)解需根據(jù)現(xiàn)場的工況確定，目前國內鋼廠在考慮成本及排放標準時，常把出口SO2濃度控制在國標、地方標準所規(guī)定值的50% 作為生產(chǎn)依據(jù)，工作硫容控制在6%附近，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，排放指標規(guī)范化。