活性焦和活性炭是不同的兩種炭質(zhì)吸附材料?；钚蕴康木C合強度（耐壓、耐磨損、耐沖擊）低，而且表面積大，若用移動床，因吸附、再生往返使用損耗大，存在著經(jīng)濟性問題，因此人們研究出比活性炭比表面積小，但強度高的成型活性焦炭，具有更好的脫硫、脫氮性能，用于煙氣的同時脫硫脫氮。

　　活性焦吸附法是西德BF（Bergbau-Forschung）公司在1967年開發(fā)的，日本的三井礦山（株）公司根據(jù)日本的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)對其進行了改進，吸收了西德BF公司的成功經(jīng)驗，于1981年到1983年進行了1000/ Nm3h-1規(guī)模的試驗，在此基礎(chǔ)上又于1984年10月在自家的燃煤電廠建立了處理能力3萬/ Nm3h-1的工業(yè)試驗裝置。經(jīng)過改進和調(diào)整，達到長期、穩(wěn)定、連續(xù)地運轉(zhuǎn)，脫硫率幾乎100%，脫氮率在80%以上，被日本通商產(chǎn)業(yè)省認定為第一號商品化裝置。（根據(jù)設(shè)備運轉(zhuǎn)結(jié)果，獲得了各種資料，肯定了該技術(shù)，并定名為三井BF法。同時建立了3000/ta-1成型活性焦的商品化制造廠。

　　在我國1991年，由遼寧省環(huán)境保護科學(xué)研究所承擔(dān)“同時脫硫脫氮綜合利用一體化”項目，并于2001年通過了遼寧省科技廳技術(shù)鑒定。該成果主要在三井BF方法基礎(chǔ)上進行改進，利用我國煤炭特點（灰分高＞10%）研制出活性焦，其比表面積低，強度高，脫硫率90%，脫氮率80%，并且初期脫硫率、脫氮率均高于三井BF法，取得滿意效果〔8〕。

　　活性焦吸附法脫硫脫氮的優(yōu)點：

　?、倬哂泻芨叩拿摿蚵剩?8%）。

　?、谀艹穹y以除去的SO3。

　　③能除去廢氣中的HCl、HF、砷、硒、汞，是深度處理的技術(shù)。

　?、茉诘蜏叵拢?00～200℃）能得到高的脫氮率（80%），因而不需要廢氣升溫裝置。

　　⑤具有除塵功能。

　?、捱^程中不用水，無需廢水處理裝置，沒有二次污染問題。

　　⑦堿、鹽類對活性焦炭沒有影響，不存在吸附劑中毒問題。

　?、嘟ㄔO(shè)費用低，使用動力小則運行費用低。

　?、釓S地面積小也可以建設(shè)。

　?、饪梢曰厥崭碑a(chǎn)品，高純硫磺（99.95%）或濃硫酸（98%）或高純液態(tài)SO2，其中任選一副產(chǎn)品。

　　活性焦吸附法脫硫脫氮的主要問題：

　?、俟虘B(tài)的熱吸收劑循環(huán)使用，是機械的方式，操作較復(fù)雜。

　　②吸附劑在運行中有磨損消耗，是成本的主要部分。

　?、蹮煔馔ㄟ^吸附床有較大的壓力降由于以上特點，因此在美國政府調(diào)查報告中認為，該技術(shù)是最先進的煙氣脫硫脫氮技術(shù)〔9〕

　　3、經(jīng)濟分析

　　由于排煙循環(huán)流化床是屬于燃燒中進行脫硫脫氮，處理方法不同于其他三種方法（燃燒后煙氣處理），所以不列入經(jīng)濟比較之內(nèi)。

　　根據(jù)美國能源部（DOE）報告，一個500MW的火力發(fā)電廠，用濕法脫硫（FGD）其設(shè)備費用為175/kw，運行費用18mille/kwh，在其后組合進SCR法脫氮，設(shè)備費為125/kw，運行費為6.2mille/kwh（催化劑使用壽命按6年計算，若按4年壽命則為7.6mille/kwh）〔10〕，因此合計起來該組合法脫硫脫氮的設(shè)備費用為300/kw，運行費為24.2mille/kwh。

　　活性焦吸附法按300MW規(guī)模的火電廠煙氣同時脫硫脫氮，其設(shè)備費用為175～225/kw，運行費用為10.8mille/kwh。

　　電子束法100MW規(guī)模的電廠，煙氣同時脫硫脫氮，根據(jù)美國能源部報告的數(shù)據(jù)，設(shè)備費用是247/kw，運行費是21.6mille/kwh。根據(jù)日本資料報道，電子束法用于500MW規(guī)模的電廠，設(shè)備費是組合法的70%～80%，運行費是組合法的90%，由此計算，500MW規(guī)模的電廠，電子束法的設(shè)備費是210～240/kw，運行費是21.7mille/kwh，這個數(shù)值與美國能源部報告的數(shù)值是一致的。

　　通過以上分析這三種方法的經(jīng)濟比較結(jié)果見表1。

表1　三種脫硫脫氮方法的經(jīng)濟比較

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　　注：活性焦吸附法是按300MW計算的，若按500MW同樣規(guī)模比較，經(jīng)濟效益會更好。

　　根據(jù)表1經(jīng)濟分析結(jié)果表明，活性焦吸附法的設(shè)備費用和運行費用都比較低，需要的建設(shè)空間也小，尤其是運行費用是電子束法的50%，所以活性焦吸附法在經(jīng)濟上具有競爭力。

　　4、結(jié)語

　　活性焦吸附法雖然開發(fā)歷史較短，但是進展速度非?？欤毡驹?981年開始進行了1000/Nm3h-1煙氣脫硫脫氮試驗，到1989年即在西德建立了32/萬Nm3h-1的電廠燃煤煙氣處理裝置，處理效果非常好。相比之下，電子束法盡管開發(fā)的歷史較早（1970年），在技術(shù)上也有許多優(yōu)點，但是由于大容量的電子加速器功率較大，耗電高，價格昂貴，建設(shè)燃煤電廠大型的實用規(guī)模的處理裝置比較困難，因此實際進展速度并不快。

　　活性焦吸附法脫硫脫氮有完整的工藝系統(tǒng)，最終可以得到高質(zhì)量的副產(chǎn)品，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對環(huán)境質(zhì)量要求將愈來愈高，必將對二氧化硫、氮氧化物制定更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，所以一方面可以滿足當(dāng)前對SO2控制的要求，又要為控制NOx作技術(shù)準(zhǔn)備。因此，這種技術(shù)即屬于超前性，又具有推動環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略意義。

　　參考文獻

　　1．徐旭常 中國燃煤SO2、NOx污染防治及生態(tài)優(yōu)化。第七屆全國大氣環(huán)境學(xué)術(shù)論文集，1998.11.571～577.

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　　3．荻須吉洋.化學(xué)工業(yè)，1989，（11），1972.

　　4．青木慎治.燃料協(xié)會志，1990，（3），165.

　　5．德永興公.放射線產(chǎn)業(yè)，1989，（44），16.

　　6．W.Depriest et al.US PB Rep,1989,（PB-89-220537）987-9107.

　　7．尹藤儀郎.化學(xué)裝置，1990.3.

　　8．王德榮等.同時脫硫脫硝綜合利用一體化研究技術(shù)報　告.2001.

　　9．（）Ekkehard Richter et ai.US PB Rep,（PB-89-172159）4229-4244.

　　10．J.E.Cichanowica　火力原子發(fā)電，1990（10）99.