脱硫脱硝一体化活性炭(基)吸附的有害物质如何处理

1、脱硫脱硝一体化活性炭（基）吸附的有害物质如何处理齐学忠关键词：在河北的钢铁重地邯郸， 唐山都在推烟气吸附技术的同时， 只是想从一个旁观者的 身份来询问一个很普通的问题。 所谓的吸附二噁英，吸附汞， 吸附铅、吸附氟化物等被吸附 后最后到底如何处理了呢？ 正文：现在很多企业都在推广活性炭吸附技术，尤其是针对钢铁行业，该技术从所有厂家的简介中都说该技术可以吸附二噁英，吸附氮氧化物，吸附汞，吸附二噁英，几乎所有的烧结烟气中有害物质都可以吸附。该技术又叫活性炭、活性焦、炭基催化剂等等名字，从中科院1997年开始研究，随后2004年开始中试，2007年工业试验，2012年开始工业化使用，由于投资大，占地大

2、，运行 成本高，所以现在采用该技术大多数都是国有钢铁企业。在上海克硫、中冶长天，中冶华天,一重，邯钢都在开始在唐山和邯郸进行不同方案的设计制作和投入。这对中国冶金环保行业是一个非常好的趋势。但是在相关的技术投入之前，是否成熟，是否真如所说的能消除各项 有害物质？首先我们对烧结烟气成分进行一下了解，随后对活性炭吸附技术的再生有害物质 的处理进行探讨。烧结烟气的主要成分：我们从一份监测报告中可以看出里面的主要成分为：衷1监测内容冷备7. 口:叩如讪讹制<11 1械化贸“钳陵n化学如*桂儿化炉勿!?, 1 1瓶壮物、歆秋化物、=他化讯， 報化;丄 衬吃！：化勺物”拉飓;化汗细 i彳加屜j鱼和f

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10、质可以给出一个大概的评判， 那么就是二噁英、汞、铅、氟化物等都是对人体或大气的有害物质， 这么多有害物质都被活性炭吸附了，那么去哪里了呢？接下来我们了解下活性炭（基）的再生过程，是一个对吸附满各种杂物的活性炭进行加热，随后收集热气进行一系列反应最后生成硫酸的过程。在这个过程中，有几样东西并不能完全被处理掉，这个也就是接下来我们需要谈的过程。解析系统：吸附塔吸收了 S02、NOX、二噁英、重金属及粉尘等的饱和活性炭经过风筛 筛分以后，将大颗粒活性炭通过链斗机输送到解析塔顶部的缓冲仓，在经过活性炭密封阀及管道输送至解析塔装填料段。活性炭进入解析塔装料段以后，继续往下输送至加热段， 活性炭首先在加热

11、段被加热至390-450C,并保持3小时以上，去除吸附的污染物及硫化物，促使活性炭再生；同时被活 性炭吸附的SO2被释放出来，与保护气体 N2混合形成富含SO2的气体（SRG ,SRG在脱气 段送至制酸系统支取浓硫酸， 二噁英在高温环境下， 在活性炭的催化作用下促使其苯环间的 氧基破坏，裂化为无害物质。（摘自邯钢设计院投标文件）某环保公司的活性炭工艺流程图：第一个问题就是二噁英，二噁英通常指具有相似结构和理化特性的一组多氯取代的平面 芳烃类化合物，属氯代含氧三环芳烃类化合物，包括75种多氯代二苯并一对一二噁英和135种多氯代二苯并呋哺，缩写为PCDD/Fs。研究最为充分的有毒二噁英为2位、3位

12、、7位、8位被氯原子取代的17种同系物异构体单体（congenor），其中，2, 3, 7 , 8-四氯二苯并-对-二噁英（2,3,7,8 TCDD）是目前所有已知化合物中毒性最强的二噁英单体（经口 LDSO按体重计仅为1pug/kg），且还有极强的致癌性（致大鼠肝癌剂量按体重计 10卩g/g） 和极低剂量的环境内分泌干扰作用在内的多种毒性作用。这类物质既非人为生产、又无任何用途，而是燃烧和各种工业生产的副产物。目前，由于木材防腐和防止血吸虫使用氯酚类造成的蒸发、焚烧工业的排放、落叶剂的使用、杀虫剂的制备、纸张的漂白和汽车尾气的排放等是环境中二噁英的主要来源。在我们查询相关的资料时发现，大气环

13、境中的二噁英来源复杂，钢铁冶炼，有色金属冶炼，汽车尾气，焚烧生产（包括医药废水焚烧，化工厂的废物焚烧，生活垃圾焚烧，燃煤电厂等）。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材以及石油产品、各 :种废弃物特别是医疗废弃物在燃烧温度低于300-400 C时容易产生二噁英。二噁英几乎是无处不在， 根据欧盟二噁英清单， 铁矿石烧结是仅次于城市垃圾焚烧的第二大污染物排放源。烧结和有色金属工业对二噁英的贡献在英国和西班牙尤其大。目前公认的二噁英的形成机制主要有三种：一是材料中本身含有二噁英类污染物，并且在燃烧过程中没有被破坏,又排放到环境中;二是在200 C -450 C的环境中，吸附在飞灰粒子表面和 二噁英有相似结构

14、的前驱物（氯代芳烃等）在催用下（氯化铜为主要催化剂）被热解、分子 重组最终形成二噁英；三是从头合成机理（denovo）,包括大分子的碳、氧、氢、氯、过渡金属催化剂在飞灰上发生非均相反应，反应发生中形成了中间体芳香环状化合物，作为前驱物它们进行转换，一是对于物料的控从二噁英的形成机理来看，控制二噁英的控制排放主要分三个阶段 制；二是燃烧过程的；三是对产生的烟气和残余物的控制。燃烧过程的控制（1）完全燃烧可有效破坏二噁英的形成，这需要从燃烧温度、停留时间、紊流度和氧气量方面进行控制。一般认为温度达到 850C以上，燃烧区气体的停留时间达到2s,物料中存在的所有二噁英类物质均能破坏。加入惰性物质，抑

15、制二噁英的形成（3）催化分解。一些催化剂，如V、Ti和W的氧化物在300400 C可以选择性催化还原（SCR二恶英。根据二噁英类的性质和其在烧结过程中的生成机理，其控制技术应该从三方面考虑:1）烧结原料组分控制，减少氯源及重金属催化剂的量，从而减少二恶英的生成量;2）烧结工艺控制，通过调整工艺操作参数、烟气循环技术等控制二噁英的生成量;3）烧结烟气中已生成二恶英的控制，通过物理吸附、催化降解等措施来削减二噁英的排放量。在烧结烟气治理中活性炭吸附技术中，邯钢设计院在二噁英的脱除给了如下的工艺解释：烟气中尘态二噁英在吸附塔内被活性肽移动层的过滤集尘功能补集，气态的二噁英被活性炭吸附。吸附了二噁英的

16、活性炭在解析塔内加热到400 C以上，并停留三小时以上， 在催化剂的作用下将苯环间的氧基破坏，使二噁英发生结构转变裂解为为无害物质。活性炭脱硫脱硝投标文件）。在转化工序中明确说明：统进一步做脱硫处理， 无制酸尾气向大气中直排。 度，所以这个解决办法基本等于无效。出二吸塔的制酸尾气返回（摘自邯钢CSCR 系而400 C的温度，并不是去除二噁英的温第二汞：是化学元素，元素周期表第80位。兀水、铅精、流珠、兀珠、赤汞、砂汞、灵液、活宝、 元素周期表中位于第 6周期、第IIB族，是常温常压下唯一以 液态存在的金属（从严格的意 义上说，镓（符号Ga,31号元素）和铯（符号Cs ,55号元素）在室温下（2

17、9.76 C和28.44 C） 也呈液态）。汞是银白色闪亮的重质液体，化学性质稳定，不溶于酸也不溶于碱。汞常温下即可蒸发，汞蒸气和汞的化合物多有剧毒（慢性）。2017年10月27日世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，汞和无机汞化合物在3类致癌物清单中。而从再生的过程中我们可以看出在再生气体中，大部分收集的是富SO2气体，无法对汞、铅、氟化物、二噁英进行有效的处理。所以最终的结果就是汞、铅、氟化物、二噁英英再次俗称水银。还有 白澒、姹女、澒、神胶、子明”等别称。元素符号 Hg，在化学被排入大气，不同的是这时的排出并没有在检测口，所以汞和二噁英并没有被有效的去除, 反而被再次排入大气。我们查询了国内所有的资料和国外相关的资料，对相关的成分进行了对比，发现二噁英、汞这两种剧毒物质目前是无解的。由于这两种成分相对