一種燒結煙氣氨炭聯合脫硫脫硝方法與流程

2024-03-07 17:18:15 1

本發明屬於燒結煙氣淨化的環保技術領域，具體涉及一種利用氨水-活性炭聯合脫除硫和硝的方法。

背景技術：

鋼鐵工業是我國重要的基礎產業，但也是工業汙染的大戶之一，根據《2012環境統計年報》可知，鋼鐵行業SO2排放總量為200萬噸，佔當年全國SO2排放總量的9.4％；鋼鐵行業NOX排放總量為54萬噸，佔當年全國NOX排放總量的2.3％。燒結是鋼鐵生產的重要工序之一，所排放燒結煙氣中SO2的濃度一般為80～1050ppm，NOX的濃度一般為149～522ppm。燒結廠SO2排放量佔鋼鐵企業SO2排放總量的40％～60％，NOX排放量佔鋼鐵企業NOX排放總量的48％左右。2012年環保部和質檢總局頒布國家強制性標準《鋼鐵燒結、球團工業大氣汙染物排放標準》(GB28662-2012)。標準中對鋼鐵燒結、球團工業排放廢氣中SO2和NOX的濃度限值做出了規定。因此，嚴格控制燒結生產工藝中SO2和NOX排放量是一項十分迫切的任務。

燒結煙氣脫硫脫硝技術主要分三類：煙氣脫硫、煙氣脫硝和煙氣同時脫硫脫硝技術。其中，煙氣脫硫技術主要包括氨-硫銨法、石灰石-石膏法、活性炭法、循環流化床法和雙鹼法等。在我國鋼鐵企業應用的燒結煙氣脫硫工藝中，溼法脫硫工藝所佔比例最大，佔應用總量的63.4％，其次為半乾法脫硫工藝、幹法脫硫工藝；而溼法脫硫工藝中，應用量最多的為石灰石-石膏法和氨-硫銨法。石灰石-石膏法脫硫主要問題是副產物石膏利用困難，堆存時易造成二次汙染。氨-硫銨法脫硫存在的問題是存在氨的逃逸及產生氣溶膠，帶來二次汙染。

國內外燒結煙氣脫硝技術主要有以下幾種：選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、液相絡合吸收法、氧化吸收法、還原吸收法、等離子法。選擇性催化還原法(SCR)是以NH3作還原劑、釩鎢鈦體系為催化劑來脫除煙氣中的氮氧化物，得到的脫硝產物為N2和H2O。但是採用該技術進行脫硝所需的煙氣溫度為350℃左右，而燒結煙氣溫度為100～200℃。因此，必須將燒結煙氣加熱到350℃左右。由於燒結煙氣量大，每生產1噸燒結礦約產生4000～6000m3燒結煙氣，因此加熱煙氣耗能巨大；同時煙氣中的灰塵沉積在催化劑小孔中，可使催化劑發生堵塞、中毒或失活等問題。氧化吸收法主要是採用強氧化劑將NO氧化為NO2，然後通過鹼性吸收劑將其脫除。其次氧化吸收法也可採用催化劑將NO催化氧化為NO2，然後用鹼性吸收劑將其吸收。液相還原吸收法指用鹼液或稀硝酸溶液吸收煙氣中的NOX，然後用液相還原劑(亞硫酸鹽、硫化物、硫代硫酸鹽、尿素水溶液等)將溶液中的NOX還原為N2。絡合吸收法指利用液相絡合吸收劑FeSO4、EDTA-Fe(II)等直接與煙氣中的NO反應生成絡合物，然後將反應所得絡合物加熱使其釋放出NO，並將NO富集回收。該工藝所使用的絡合吸收劑成本較高、循環利用困難，投資成本較高。

燒結煙氣同時脫硫脫硝技術主要有活性炭法、半乾噴霧法、循環流化床法、MEROS煙氣淨化技術、等離子脫硫脫硝技術、SNOX煙氣淨化技術和溼式氨法同時脫硫脫硝技術等。活性炭法是設置兩個移動床，一個採用活性炭吸收SO2，另一個利用活性炭的催化作用，加入液氨使NOX還原為N2，從而達到同時脫硫脫硝的目的。活性炭同時脫硫脫硝工藝主要包括SO2吸收、SO2解吸和制硫酸三部分。太原鋼鐵有限公司及寶鋼湛江鋼鐵在450m2燒結機上採用活性炭法對煙氣進行脫硫脫硝，脫硫率達95％以上，單級活性炭脫硝的脫硝率僅40％左右。活性炭法工藝成熟，脫硫率高，但活性炭價格相對較高，其投資和運行費用較高，成本高達20-25元/噸燒結礦，並且單級活性炭的脫硝率低。同時副產的硫酸質量較差，且屬於危險化工產品，貯存運輸困難。MEROS煙氣淨化技術是一種乾式氣體清潔技術，其工藝流程主要包括脫硫劑和活性炭噴入，調節反應溫度，脫硫產物和粉塵顆粒的脫除以及活性炭和脫硫劑的重複再利用。採用該技術的脫硫脫硝系統在奧鋼聯林茨鋼廠建成投產，脫硫率達90％，脫硝率達70％，但該工藝存在工藝系統複雜，投資和運行成本高等缺點。溼式氨法脫硫脫硝技術主要指氨-硫銨法脫硫與氧化吸收法或絡合吸收法等技術相結合，實現燒結煙氣同時脫硫脫硝。系統脫硫率可達90％以上，但脫硝率僅40％左右。

目前最為成熟的三種燒結煙氣脫硫、脫硝工藝，如石灰石-石膏法投資及運行成本較低、但副產物石膏利用困難，易造成二次汙染，而且只能有效脫硫；氨-硫銨法投資及運行成本較低、脫硫率高及成本僅為4元/噸燒結礦，但存在氨的逃逸和形成氣溶膠帶來二次汙染，脫硝率低(僅30％左右)；活性炭法脫硫脫硝時需採用兩個吸收塔分別脫硫脫硝，脫硫率高，但需添加液氨，活性炭價格相對較高，其投資和運行費用較高，成本高達20-25元/噸燒結礦，同時副產的硫酸質量較差，且液氨和硫酸均屬於危險化工產品，貯存運輸困難及單級脫硝塔脫硝率低(30-50％)等存在的難題。

技術實現要素：

為解決現有燒結煙氣的技術方案存在的處理效果不理想、安全性不高、處理成本大、且活性炭需預先吸附氨氣，容易產生二次汙染等技術問題，本發明提供了一種燒結煙氣氨炭聯合脫硫脫硝方法，通過將氨水-特製的活性炭聯合使用，旨在達到高效脫硫脫硝、降低二次汙染、縮減工藝等目的。

一種燒結煙氣氨炭聯合脫硫脫硝方法，燒結煙氣經含氨吸收液脫硫後再經活性炭吸附；所述的活性炭由質量比為2∶1～5∶1的炭質原料、金屬氧化物源在850～1100℃下焙燒得到；所述的炭質原料為半焦，或者為煤和生物質的混合料。

本發明中，在所述質量比及焙燒溫度下製得的活性炭具有良好的機械強度，循環利用率高。將所述的活性炭和氨水聯合使用，實現燒結煙氣的同時脫硫脫硝，降低投資及運行費用，消除燒結煙氣脫硫脫硝過程產生的二次汙染，解決副產物利用難題，提高燒結煙氣脫硫脫硝率；同時避免液氨和硫酸危險化工產品的運輸及存貯，極大地提高了生產的安全性。特別是在脫硝過程中，運用自行研製的對NOX具有優異吸附性能的活性炭可在低溫下脫硝，無需對脫硫煙氣加熱就可脫硝，且無需預先將活性炭吸附氨氣，可大幅度降低運行成本，還可明顯提高脫硝率。

本發明所述的含氨吸收液為含氨的水溶液，優選為氨水、和/或來自煉焦廠的含氨廢水、和/或吸收SO2後循環套用的吸收液(也即是包含亞硫酸銨的吸收液)。

本發明中，將含SO2的燒結煙氣和所述的含氨吸收液接觸、吸收；接觸的方式例如可為：將含SO2的燒結煙氣鼓入含氨吸收液中，或者將含SO2的燒結煙氣在吸收塔內與噴灑的霧狀含氨吸收液接觸。

本發明中，可將吸收有SO2後轉化為亞硫酸銨的溶液作為吸收液循環使用；可實現煙氣的連續化處理。

本發明人發現，對吸收有SO2的含氨吸收液(本發明也簡稱吸收液)的pH值進行調控，可有效調控脫硫後的煙氣攜帶的NH3量，從而更利於活性炭對NOx的吸附和脫除。

通過深入研究發現，作為優選，控制吸收SO2後的吸收液的pH為5～7。

本發明人發現，通過所優選的pH值下的吸收液的調控，更有利於後續活性炭對NOx的吸附，所述的活性炭無需額外添加氨氣即可對NOx具有高效吸附和脫除性能；此外，還有利於降低NH3的逃逸，有效避免二次汙染。

研究發現，吸收SO2後的吸收液pH值低於5時，酸性增強，不利於吸收液對SO2的吸收，且不利於氨的揮發，活性炭對NOx吸收能力下降；pH值大於7時，氨逃逸量增大，導致亞硫酸銨濃度下降，導致吸收液對SO2的吸收能力變差，兩種情況均導致脫硫能力下降。脫硫後煙氣中殘留SO2濃度加大，活性炭將優先吸附SO2進而導致脫硝性能也會有所下降。

本發明中，可通過添加鹼性化合物調控吸收SO2後的吸收液pH值，向其中投加鹼性物質，使吸收液中的pH值在所述的範圍內。

所述的鹼性化合物可為鹼金屬氫氧化物的水溶液。

本發明脫硫過程中，除調控脫硫過程吸收液的pH外，對單位體積煙氣的氨水(一水合氨)添加量、含氨吸收液與煙氣體積比(本發明也簡稱為液氣比，單位為L/m3)進行優化調控，可進一步協同提升對煙氣的脫硫、脫硝效果。

本發明中，作為優選，脫硫過程中，含氨吸收液與煙氣體積比為70～120L/m3；所述含氨吸收液中一水合氨的濃度為0.08～0.43g/L。

本發明中，由於吸收液對SO2吸收量是一定的，液氣比越小，例如液氣比低於70L/m3時，吸收液對煙氣中SO2的吸收量小，煙氣中殘留的SO2濃度越高，容易導致脫硫能力下降。脫硫後煙氣中殘留SO2濃度加大，活性炭優先吸附SO2進而導致脫硝性能也有所下降。但液氣比大於120L/m3後，脫硫率升高有限，而且成本明顯會上升，脫硫後煙氣溫度偏低，不利於活性炭脫硝。

本發明中，通過所述脫硫過程中的液氣比及含氨吸收液中一水合氨的濃度的調控，可使每立方米煙氣與一水合氨含量為10～30g的含氨吸收液接觸、反應。

本發明人發現，以煙氣體積為基準，氨水(一水合氨)的添加量控制在10～30g/m3煙氣；可進一步協同提升對煙氣的脫硫、脫硝效果。

研究發現，當氨水(一水合氨)相對煙氣的添加質量低於所述的下限(10g/m3)，含氨吸收液中溶解的氨氣含量將偏少，吸收液pH值偏低，對煙氣SO2吸收能力下降，脫硫率變差，逃逸進入脫硝塔的氨減少，脫硝效果也變差。氨水(一水合氨)相對煙氣的質量高於所述的上限時，吸收液中的被脫硫後的煙氣攜帶逃逸的氨氣量過大，造成氨的浪費和成本升高，且容易帶來氨的二次汙染。

進一步優選，脫硫過程中，在所述的液氣比下，所述含氨吸收液中一水合氨的濃度優選為0.08～0.32g/L；進一步優選為0.14～0.25g/L。

本發明中，脫硫過程可在吸收塔內進行，燒結煙氣由所述的吸收塔的底部通入，上行過程中與吸收塔頂部噴淋的含氨吸收液接觸，所述含氨吸收液中的NH3與煙氣中的SO2發生反應，生成亞硫酸銨-(NH4)2SO3，從而達到脫硫的目的；此外，調控脫硫反應過程中的吸收液的pH並將該吸收液通過循環泵泵送至塔頂的噴霧裝置中循環吸收，可實現煙氣的連續化處理，還可利用吸收液中的亞硫酸銨進一步促進煙氣中SO2的溶解與吸收，增強SO2與NH3之間反應。通過不斷向吸收液中補充新的廢水或含氨廢水，可使(NH4)2SO3濃度保持在合適的範圍內。達到一定濃度的亞硫酸銨溶液排出後可通過通入空氣氧化工藝製備成硫酸銨產品。

此外，本發明中，優選控制所述的燒結煙氣的溫度為110～230℃。

經過含氨吸收液吸收後的煙氣(本發明中也稱為脫硫煙氣)再經本發明製備的活性炭吸附和脫硝。本發明中，在所述的焙燒溫度、炭質原料/金屬氧化物源質量比的協同下製得的活性炭具有良好的吸附性能和機械性能。

本發明人發現，對炭質原料和金屬氧化物源的質量比和焙燒溫度進行調控，有助於進一步調控活性炭中的微孔數量及孔徑大小；進而進一步提升活性炭的收率、改善製得的活性炭的吸附性能和機械強度。

本發明中，所述的炭質原料可以為半焦，也可以為煤和生物質的混合料。

作為優選，本發明中，所述的半焦可為現有的廉價的塊狀半焦，優選的半焦粒徑為5～20mm。

作為優選，煤和生物質的混合料中，煤和生物質的質量比為1∶1～5∶1。

本發明中，將所述的混合料製備成團塊後再與所述的金屬氧化物源進行焙燒反應。

本發明中，所述的混合料團塊的製備過程為：將煤和生物質分別破碎後混合、隨後再和粘結劑混合、擠壓成型而得。

本發明中，所述的生物質優選為秸稈類生物質。

本發明中，所述的秸稈類生物質例如為棉花秸稈、甘蔗秸稈等。

作為優選，本發明中，所述的生物質為棉花秸稈。

作為優選，本發明中，將煤和生物質分別破碎至-0.1mm後混合，隨後與粘結劑混合後壓製成Φ8～12mm的團塊。

作為優選，所述的粘結劑為瀝青。

作為優選，所述的瀝青佔所述的混合料的質量百分數為2～4％。

本發明中，一種優選的混合料團塊的製備過程，將煤和所述的生物質粉碎到-0.1mm並按1∶1～5∶1的質量比混合，隨後再投加3％瀝青(以混合料的質量為基準)，混勻後壓製成Φ8～12mm的混合料的團塊。

本發明中，活性炭製備的焙燒過程優選在迴轉窯內進行，可使所述的半焦或混合料的團塊與金屬氧化物源充分接觸，促進炭化和活化。

作為優選，焙燒過程的溫度為850～1050℃。

本發明人發現，在該優選的溫度範圍內，炭化和活化反應速度更快，炭化和活化程度更高，活性炭產率和收率、吸附性能更佳，抗壓強度更高。若溫度偏低，炭化和活化反應速度慢，炭化和活化程度低，活性炭產率和收率、吸附性能差，機械強度下降。若溫度過高，微孔兼併，吸附性能反而變差。

作為優選，所述的金屬氧化物源為可與CO和/或C進行還原反應生成CO2的金屬氧化物和/或包含金屬氧化物的礦石。還原反應生成的CO2又可通過與炭反應生成CO而加速炭質原料中炭的活化。

作為優選，所述的金屬氧化物源為鐵、鉻、錳、鈷、鎳、釩、鈦中至少一種金屬的氧化物，和/或包含所述氧化物中至少一種的礦石。

本發明中，所述的金屬氧化物源為鐵的氧化物、鉻的氧化物、錳的氧化物、鈷的氧化物、鎳的氧化物、釩的氧化物、鈦的氧化物中的至少一種；和/或包含鐵的氧化物、鉻的氧化物、錳的氧化物、鈷的氧化物、鎳的氧化物、釩的氧化物、鈦的氧化物中的至少一種的礦石。

作為優選，所述的金屬氧化物源為Fe2O3、Fe3O4、氧化錳、氧化釩、氧化鈦、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉻等至少一種的礦石。

進一步優選，所述的金屬氧化物源為鐵的氧化物和/或包含鐵的氧化物的礦石。

本發明人發現，所優選的鐵的氧化物以及礦石來源廣泛、價格便宜、且易於與活性炭分離。

本發明中，所述的包含鐵的氧化物的礦石可優選含鐵的氧化礦，作為優選，所述的包含鐵的氧化物的礦石為磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、高鐵錳礦、鉻鐵礦、紅土鎳礦等中的至少一種。

本發明中，所述的金屬氧化物源可選取金屬氧化物源的球團。

作為優選，所述的金屬氧化物源的球團的粒徑為5～16mm。

本發明中，採用所述優選粒徑的金屬氧化物源的球團有助於焙燒產物的分離。採用的球團的粒徑小於所述的下限，例如採用金屬氧化物源粉料或小粒徑金屬氧化物源球團，活性炭分離困難，容易導致活性炭中金屬氧化物源夾雜量升高、純度下降。

例如，本發明所述的金屬氧化物源可選用粒徑為5～16mm的商品鐵礦氧化球團(鐵礦的球團)。

作為優選，所述的包含鐵的氧化物的礦石(本發明也簡稱鐵礦)中鐵品位為64.5％以上。

本發明中，高於所述鐵品位的鐵礦對炭的活化效果更有利，且金屬化物料(直接還原鐵)純度越高、附加值越大，越有利於循環使用。

作為優選，所述的金屬氧化物源焙燒前預熱至400～900℃。

本發明中，所述的金屬氧化物源在焙燒前優選在氧化氣氛下預熱至所述的溫度。

作為優選，焙燒副產的金屬化物料在氧化氣氛下預熱，隨後將預熱產物循環套用至焙燒過程。

預熱所述的金屬氧化物源可採用來自迴轉窯焙燒產生的高溫煙氣，或通過副產的金屬化物料中的金屬單質氧化放熱而升溫，有助於節省能耗，而且金屬化物料中的金屬重新轉變為氧化物，具有良好的還原性，可在炭化和活化過程中加快金屬氧化物的還原，生成更多的CO2，進而促進炭質原料的炭化和氣化反應。

金屬化物料預熱循環套用過程中，所述的氧化氣氛為包含氧氣的氣氛，例如氧氣；空氣；或者為氧氣與N2、惰性氣體等的混合氣氛。

本發明中，在所述的炭質原料/金屬氧化物源質量比及焙燒溫度下，優選的焙燒處理時間為1～4h。

所述的焙燒處理時間可認為在所述的焙燒溫度下，物料在迴轉窯內停留時間。該時間過短，炭化和活化不足，活性炭產率和收率、吸附性能差，機械強度低。若該時間過長。大量微孔兼併，吸附性能反而變差。

進一步優選，焙燒處理時間為1～3h。

焙燒完成後，將物料冷卻，優選冷卻至100℃以下。

例如，將焙燒產物配入冷卻圓筒，冷卻圓筒外噴水進行冷卻到100℃以下。

對冷卻後的焙燒產物進行分離。

對於金屬氧化物源還原製得的產物是以具有磁性的金屬鐵為主，優選的分離方法為乾式磁選分離。

分離過程可在筒式磁選機中進行。

磁選分離的磁性產物(金屬化物料，其中主要是單質金屬)即為CO還原的金屬產物(本發明也稱為金屬化物料)；例如還原製得的鐵。磁選過程收集的非磁性產物為製得的炭材料。

對磁選分離得到的非磁性產物進行篩分處理，收集粒徑為5～15mm的產品，即為活性炭；粒徑為-5mm的為尾渣。

本發明中，一種優選的採用炭質原料製備活性炭的方法，以市場上銷售的半焦(5～20mm)為原料，與經過預熱(溫度為400～900℃)的商品鐵礦氧化球團(粒度5～16mm、鐵品位65.5％以上)混合，並一同加入迴轉窯進行炭化和活化；半焦與鐵礦氧化球團的質量比控制在2.5∶1～5∶1，迴轉窯內溫度控制在850～1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時～3小時；冷卻至100℃以下後利用筒式磁選機進行乾式磁選分離，得到磁性產物(金屬化物料)和非磁性產物兩種產物；然後對非磁性產物進行篩分，得到活性炭粒(5～15mm)和尾渣(-5mm)。

本發明還包括一種所述的製備方法製得的活性炭，其粒徑為5～15mm，比表面積220-310cm2/g，碘吸附量520～630mg/g，抗壓強度1210～1380N/cm2。

本發明中，脫硝過程可在填充有所述活性炭的吸收塔內進行。

活性炭吸附過程中，通過對脫硫後煙氣的溫度、脫硝過程的空速比的調控，可進一步提升本發明所製得的活性炭對NOx的吸附和脫除效果。

本發明中，可在較低溫度下進行脫硝處理。

作為優選，控制脫硫處理後的煙氣溫度為70-110℃；空速比為698/h-1396/h。

也即是，本發明中，活性炭脫硝過程中，控制脫硫處理後的煙氣的溫度為70-110℃；空速比為698/h-1396/h。

本發明人發現，脫硝過程中，在所述優選的煙氣溫度及空速下，煙氣一次通過該活性炭床層後脫硝率可達86％以上。

本發明中，工業上可採用兩個吸收塔，燒結煙氣進入第一個塔內，噴入含氨吸收液(例如來自煉焦廠的含氨廢水)進行脫硫，同時利用吸收塔內含有亞硫酸銨的吸收液循環使用促進脫硫；利用含氨吸收液中的氨作為吸收劑，在脫硫塔內噴淋的吸收液中的NH3與煙氣中的SO2發生反應，生成亞硫酸銨-(NH4)2SO3，從而達到脫硫的目的。脫硫反應過程中，將吸收液循環套用，可實現煙氣的連續化處理，可利用吸收液中包含的亞硫酸銨進一步促進煙氣中SO2的溶解與吸收，增強SO2與NH3之間反應。通過不斷向吸收液中補充新的氨水或含氨廢水，可使(NH4)2SO3濃度保持在合適的範圍內。達到一定濃度的亞硫酸銨溶液排出後可通過通入空氣氧化工藝製備成硫酸銨產品。脫硫後的煙氣進入第二個吸收塔，塔內填充所述的活性炭，利用從第一個逃逸出來的合適含量的NH3的還原作用及活性炭對NOX的特性吸附和催化作用，在較低溫度下將NOX和NH3轉化為N2和H2O，達到脫硝目的。在第二個脫硝塔中無需加氨，無需加熱脫硫後的煙氣，利用活性炭對NOX的特性吸附，改善脫硝效果。由此，一方面只需要一個內充活性炭的吸收塔，可大幅度減少投資及運行成本，而且無需在脫硝塔內額外添加氨，減少運行成本，也可解決氨法脫硫中存在的氨逃逸造成的二次汙染難題，也無需像單純的兩級活性炭脫硫脫硝工藝產出副產品硫酸。此外，配合對第一吸收塔的吸收液pH值的控制，以及本發明所製備的物理、化學及吸附性能優越的活性炭，從而實現燒結煙氣的同時脫硫脫硝，並大幅度提高脫硝率。

本發明的主要工藝過程：溫度為110～230℃的燒結煙氣從第一個脫硫吸收塔下部進入塔內後向上流動，向塔內向下噴入例如來自煉焦廠的含氨廢水溶液和從該塔底部泵出的含亞硫酸銨的吸收液，洗滌燒結煙氣。利用吸收液中的NH3作為吸收劑，吸收煙氣中的SO2並與之發生化學反應，在溶液中生成亞硫酸銨-(NH4)2SO3，從而達到脫硫的目的。亞硫酸銨有利於強化吸收液對煙氣中SO2的吸收，從而強化脫硫。通過不斷向吸收液中補充新的含氨廢水及從塔底部抽出含(NH4)2SO3的溶液返回第一個吸收塔並從該塔頂部噴入進行循環，當該塔底部溶液中亞硫酸銨濃度達到一定值後便從塔中泵出並送到硫酸銨製備車間，可製備成硫酸銨產品；脫硫後的煙氣(溫度降為70～110℃)從第一個脫硫塔頂排出，從第二個脫硝吸收塔底部進入，向上流經塔內填充的活性炭床層，利用脫硫後的煙氣從第一個脫硫吸收塔內帶入的少量NH3及活性炭的特性吸附和催化作用，將煙氣中的NOX和NH3轉化為N2和水，達到脫硝目的。通過加入氨水和少量燒鹼提高第一個塔內溶液的pH值到5～7，調控第一個塔內NH3的揮發量。淨化後的煙氣可直接排放進入大氣。吸附一段時間後排出一定量的貧活性炭，送再生車間進行再生處理及烘乾後返回第二個脫硝塔進行脫硝。新鮮活性炭從第二個脫硝吸收塔的塔頂定期加入。

發明的優點和積極效果

1、與全活性炭脫硫脫硝工藝需要兩座內裝活性炭的吸收塔相比，該工藝只用一個內裝活性炭的吸收塔，可大幅度減少投資和運行費用；該工藝不副產硫酸，而是可生產硫酸銨，消除危險化工品的生產；該工藝通過添加少量燒鹼調節第一個脫硫塔內溶液的pH值控制NH3的揮發率，無需在第二個脫硝塔前添加液氨或氨水，消除危險化工品的運輸與存貯，提高了生產的安全性和可操作性。而且該工藝可從全活性炭脫硫脫硝工藝40％的脫硝率提高到該工藝的86～90％。

2、與氨法溼法脫硫工藝相比，大幅度提高了煙氣的脫硝率，可從氨法脫硫工藝的脫硝率30％左右提高到本發明的脫硝率86～90％，而且充分利用脫硫塔內帶入的NH3強化脫硝，有效地消除了氨法脫硫工藝中存在的氨逃逸及產生氣溶膠難題，減少二次汙染。

3、由於採用了本發明所述方法製備活性炭，該活性炭對NOX在低溫下具有特性吸附作用，在第二個脫硝塔前無需對脫硫後的煙氣進行預先加熱，就能獲得高的脫硝率，可大大簡化生產工藝、節省能耗、降低運行成本。

4、貧活性炭可採用超聲波+熱水洗滌、乾燥再生後，返回脫硝塔使用，減少了活性炭消耗，提高脫硝率。

5、全面消除了眾多脫硫脫硝工藝中存在的副產物難以利用的問題，在氨炭法同時脫硫脫硝的前提下，可只副產用做化肥的硫酸銨產品。

附圖說明

圖1為本發明的氨炭聯合法脫硫脫硝工藝流程。

具體實施方式

基準實例：

(1)單一氨法溼法脫硫脫硝：在固定SO2濃度為1500～2100mg/Nm3，NOX濃度為260～400mg/Nm3，CO濃度為8000～13500mg/Nm3，CO2濃度為7～8％，O2濃度為13～14％，其餘載氣為N2，且煙氣溫度為110～230℃，煙氣流量為30L/min，脫硫塔內液氣比為80L/m3，吸收液pH值為5～7(加入氨水調節)，吸收液中SO32-初始濃度為0.3mol/L及氨水添加量為10g/m3煙氣(也即是：每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的基準體系條件下，進行了煙氣氨法溼法脫硫脫硝實驗，煙氣脫硫率達到89.68％-90.56％，脫硝率為20.32～30.57％。

(2)單級常規活性炭(市場銷售的商品)脫硝：在固定SO2濃度為1500～2100mg/Nm3，NOX濃度為260～400mg/Nm3，CO濃度為8000～13500mg/Nm3，CO2濃度為7～8％，O2濃度為13～14％，其餘載氣為N2，煙氣溫度為70～110℃，煙氣流量為30L/min，氨水添加量為10g/m3煙氣(也即是：每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的基準體系條件下，進行了燒結煙氣單級活性炭脫硫脫硝實驗。當空速為698/h(活性炭高度達到400mm)-1396/h(活性炭料層高度300mm)時，脫硫率為91.89.％～92.68％，脫硝率為35.53～40.31％。

(3)氨法+常規活性炭聯合脫硫脫硝：在固定SO2濃度為1500～2100mg/Nm3，NOX濃度為260～400mg/Nm3，CO濃度為8000～13500mg/Nm3，CO2濃度為7～8％，O2濃度為13～14％，其餘載氣為N2，且煙氣溫度為110～230℃，煙氣流量為30L/min，脫硫塔內液氣比為80L/m3，吸收液pH值為5～7(加入氨水調節)，吸收液中SO32-初始濃度為0.3mol/L及氨水添加量為10g/m3煙氣(也即是：每立方米煙氣與10g一水合氨反應)、脫硫後煙氣溫度為70～110℃，空速為698/h(活性炭高度達到400mm)-1396/h(活性炭料層高度300mm)的基準條件下，進行了氨法-常規活性炭聯合脫硫脫硝實驗。脫硫率為93.22.％～94.00％，脫硝率為66.46～70.31％。

以下實施例、對比例，除特別申明外，採用以下的煙煤、秸稈、含鐵氧化物等原料：

活性炭製備中使用的炭質原料為煙煤、秸稈。其中，煙煤的幹基固定炭含量為53.6％，揮發份35.5％，灰份10.9％；棉花秸稈的幹基固定炭含量為18.5％，揮發份78.9％，灰份2.6％；甘蔗秸稈的幹基固定炭含量為14.4％，揮發份72.6％，灰份2.4％。

鐵礦氧化球團的鐵品位為64.8％；粒徑為5～16mm。

實施例1：

鐵礦氧化球團預熱到400℃加入迴轉窯，半焦(5～20mm)與鐵礦氧化球團(5～16mm)的質量比控制在2.5∶1，迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為60.3％，金屬化物料的金屬化率為94.3％，鐵品位為89.10％。活性炭產品性能如下：粒徑5～15mm佔78.2％，比表面積305cm2/g，孔容0.247cm3/g，水分0.90％，灰份9.0％，碘吸附量620mg/g，抗壓強度1300N/cm2。

對煙氣成份為SO2濃度為2017mg/Nm3，NO濃度為396mg/Nm3，CO濃度為11250mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度110℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.8(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.125g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為100℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度300mm，對應空速為1396/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.86％，脫硝率可達到87.79％。

實施例2：

本實施例的活性炭通過如下方法製備：鐵礦氧化球團預熱到900℃加入迴轉窯，半焦(5～20mm)與鐵礦氧化球團(5～16mm)的質量比控制在5∶1，迴轉窯內溫度控制在900℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為79.0％，金屬化物料的金屬化率為92.0％，鐵品位為86.21％。活性炭產品性能如下：粒徑5～15mm佔79.0％，比表面積290cm2/g，孔容0.239cm3/g，水分0.8％，灰份9.0％，碘吸附量550mg/g，抗壓強度1240N/cm2。

對煙氣成份為SO2濃度為2017mg/Nm3，NO濃度為396mg/Nm3，CO濃度為11250mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度110℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.8(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.167g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度300mm，對應空速為1396/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.75％，脫硝率可達到87.20％。

實施例3：

本實施例的活性炭通過如下方法製備：鐵礦氧化球團預熱到750℃加入迴轉窯，半焦(5～20mm)與鐵礦氧化球團(5～16mm)的質量比控制在4.0∶1，迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為72.3％，金屬化物料的金屬化率為94.3％，鐵品位為89.16％。活性炭產品性能如下：粒徑5～15mm佔79.6％，比表面積290cm2/g，孔容0.223cm3/g，水分1.0％，灰份8.9％，碘吸附量610mg/g，抗壓強度1210N/cm2。

對煙氣成份為SO2濃度為1720mg/Nm3，NO濃度為396mg/Nm3，CO濃度為13500mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.9(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為70L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.286g/L(相當於每立方米煙氣與20g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為110℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.95％，脫硝率可達到89.59％。

實施例4：

本實施例的活性炭通過如下方法製備：鐵礦氧化球團預熱到750℃加入迴轉窯，半焦(5～20mm)與鐵礦氧化球團(5～16mm)的質量比控制在4.0∶1，迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為72.3％，金屬化物料的金屬化率為94.3％，鐵品位為89.16％。活性炭產品性能如下：粒徑5～15mm佔79.6％，比表面積290cm2/g，孔容0.223cm3/g，水分1.0％，灰份8.9％，碘吸附量610mg/g，抗壓強度1210N/cm2。

對煙氣成份SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為265mg/Nm3，CO濃度為8000mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度230℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為120L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.25g/L(相當於每立方米煙氣與30g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為110℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度300mm，對應空速為1396/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.66％，脫硝率可達到87.35％。

實施例5：

本實施例的活性炭通過如下方法製備：鐵礦氧化球團預熱到750℃加入迴轉窯，半焦(5～20mm)與鐵礦氧化球團(5～16mm)的質量比控制在5∶1，迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為72.3％，金屬化物料的金屬化率為94.8％，鐵品位為89.66％。活性炭產品性能如下：粒徑5～15mm佔85.6％，比表面積310cm2/g，孔容0.221cm3/g，水分0.8％，灰份8.3％，碘吸附量630mg/g，抗壓強度1290N/cm2。

對煙氣成份為SO2濃度為1720mg/Nm3，NO濃度為265mg/Nm3，CO濃度為13500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度230℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.225g/L(相當於每立方米煙氣與18g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為110℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.00％，脫硝率可達到90.79％。

實施例6：

本實施例的活性炭通過如下方法製備：鐵礦氧化球團預熱到750℃加入迴轉窯，半焦(5～20mm)與鐵礦氧化球團(5～16mm)的質量比控制在5∶1，迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為72.3％，金屬化物料的金屬化率為94.8％，鐵品位為89.66％。活性炭產品性能如下：粒徑5～15mm佔85.6％，比表面積310cm2/g，孔容0.221cm3/g，水分0.8％，灰份8.3％，碘吸附量630mg/g，抗壓強度1290N/cm2。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.2(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.1875g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.50％，脫硝率可達到88.87％。

實施例7：

本實施例的活性炭通過如下方法製備：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按5∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的幹質量為基準)，混勻後壓製成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為3∶1；迴轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為58.1％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔75.0％，水分0.90％，灰份12.9％，表面積350cm2/g，，碘吸附量560mg/g，抗壓強度1300N/cm2。金屬化物料的金屬化率為94.0％，鐵品位為88.90％。

對煙氣成份為SO2濃度為2017mg/Nm3，NO濃度為396mg/Nm3，CO濃度為11250mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度110℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.8(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.1875g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為80℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度300mm，對應空速為1396/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.90％，脫硝率可達到88.65％。

實施例8：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按4∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到750℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為3∶1；迴轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為58.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔65.4％，水分0.90％，灰份12.0％，表面積390cm2/g，，碘吸附量585mg/g，抗壓強度1260N/cm2。金屬化物料的金屬化率為93.8％，鐵品位為88.00％。

對煙氣成份為SO2濃度為2017mg/Nm3，NO濃度為396mg/Nm3，CO濃度為11250mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度110℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.8(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.1875g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度300mm，對應空速為1396/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.83％，脫硝率可達到88.66％。

實施例9：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；迴轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為58.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔65.0％，水分0.90％，灰份12.0％，表面積420cm2/g，，碘吸附量640mg/g，抗壓強度1250N/cm2。金屬化物料的金屬化率為93.8％，鐵品位為88.02％。

對煙氣成份為SO2濃度為1720mg/Nm3，NO濃度為396mg/Nm3，CO濃度為13500mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.9(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.1875g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為70℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.89％，脫硝率可達到90.00％。

實施例10：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到850℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為66.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔69.3％，水分0.82％，灰份12.0％，表面積410cm2/g，，碘吸附量660mg/g，抗壓強度1295N/cm2。金屬化物料的金屬化率為94.0％，鐵品位為89.0％。

對煙氣成份SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為265mg/Nm3，CO濃度為8000mg/Nm3，CO2濃度為7.5％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度230℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為120L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.083g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為110℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度300mm，對應空速為1396/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.10％，脫硝率可達到90.11％。

實施例11：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到750℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為66.1％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔65.0％，水分0.90％，灰份12.0％，表面積410cm2/g，，碘吸附量620mg/g，抗壓強度1255N/cm2。物料的金屬化率為93.0％，鐵品位為88.00％。

對煙氣成份為SO2濃度為1720mg/Nm3，NO濃度為265mg/Nm3，CO濃度為13500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為13％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度230℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為6.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為70L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.286g/L(相當於每立方米煙氣與20g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為110℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到98.55％，脫硝率可達到89.1％。

實施例12：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按2∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為2∶1；迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為62.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔73.0％，水分0.88％，灰份9.5％，表面積425cm2/g，，碘吸附量602mg/g，抗壓強度1345N/cm2。金屬化物料的金屬化率為93.2％，鐵品位為89.10％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.2(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為80L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.3125g/L(相當於每立方米煙氣與25g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.00％，脫硝率可達到87.90％。

實施例13：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.167g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)煙氣的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.15％，脫硝率可達到88.93％。

實施例14：

和實施例10相比，區別在於，將實施例12焙燒得到的金屬化物料在氧氣氛圍、900℃下預熱氧化成金屬氧化物後，再用作鐵礦氧化球團，循環套用。製得的活性炭產品產率為64.9％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔72.8％，水分0.80％，灰份8.7％，表面積450cm2/g，，碘吸附量710mg/g，抗壓強度1300N/cm2。金屬化球團的金屬化率為94.0％，鐵品位為88.87％。

對比例1：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.8(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為70L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.286g/L(相當於每立方米煙氣與20g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到90.25％，脫硝率可達到76.00％。

對比例2：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為4.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為70L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.214g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到84.66％，脫硝率可達到70.00％。

由對比例1～2可知，第一吸收塔的pH值未在5～7之間；pH值低於5時，酸性增強，不利於吸收液對SO2的吸收，不利於氨的揮發和逃逸，活性炭對氮氧化物吸收能力下降；pH值大於7時，氨逃逸量增大，導致亞硫酸銨濃度下降，導致吸收液對SO2的吸收變差，兩種情況均導致脫硫能力下降。脫硫後煙氣中殘留SO2濃度加大，活性炭優先吸附SO2進而導致脫硝性能也有所下降。

對比例3：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為60L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.25g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為130℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到70.25％，脫硝率可達到68.33％。

對比例4：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為130L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.115g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為50℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.89％，脫硝率可達到60.30％。

由對比例3～4可知，第一吸收塔的液氣比未在70～120L/m3時：當液氣比低於70L/m3時，由於吸收液對SO2吸收量是一定的，液氣比越小，吸收液對煙氣中SO2的吸收量小，煙氣中殘留的SO2濃度越高，導致脫硫能力下降。脫硫後煙氣中殘留SO2濃度加大，活性炭優先吸附SO2進而導致脫硝性能也有所下降。但液氣比大於120L/m3後，脫硫率升高有限，而且成本明顯會上升，脫硫後煙氣溫度偏低，不利於脫活性炭脫硝。

對比例5：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為130L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.076g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為50℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.89％，脫硝率可達到66.38％。

對比例6：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm2/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm2。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為5.5(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為130L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.038g/L(相當於每立方米煙氣與5g一水合氨反應)條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為50℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到99.88％，脫硝率可達到89.37％。

由對比例5～6可知，氨水添加量未在吸收液的一水合氨濃度為0.08～0.43g/L的範圍內時，當氨水添加量低於吸收液的一水合氨濃度為0.08g/L時，吸收液pH值偏低，對煙氣SO2吸收能力下降，脫硫率變差，逃逸進入脫硝塔的氨減少，脫硝效果變差；氨水添加量大於吸收液的一水合氨濃度為0.43g/L時，逃逸量過大，造成二次汙染，成本升高，而且脫硝率增加幅度有限。

對比例7：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶2的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；迴轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為55.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔62.0％，水分0.77％，灰份8.0％，表面積220cm2/g，，碘吸附量505mg/g，抗壓強度1080N/cm2。金屬化球團的金屬化率為93.3％，鐵品位為88.62％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.167g/L(相當於每立方米煙氣與15g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到95.16％，脫硝率為76.45％。

對比例8：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為7∶1；迴轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為57.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔65.0％，水分0.77％，灰份8.0％，表面積195cm2/g，，碘吸附量470mg/g，抗壓強度1300N/cm2。金屬化球團的金屬化率為95.5％，鐵品位為88.72％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.111g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到95.86％，脫硝率為71.67％。

對比例9：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；迴轉窯內溫度控制在800℃，控制物料在窯內停留時間為4小時。得到活性炭產品產率為75.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.0％，水分0.77％，灰份12.2％，表面積170cm2/g，，碘吸附量390mg/g，抗壓強度990N/cm2。金屬化球團的金屬化率為79.5％，鐵品位為74.76％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.111g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到96.45％，脫硝率為65.36％。

對比例10：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；迴轉窯內溫度控制在1150℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為50.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔56.0％，水分0.70％，灰份14.9％，表面積120cm2/g，，碘吸附量270mg/g，抗壓強度1350N/cm2。金屬化球團的金屬化率為94.5％，鐵品位為88.56％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.111g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到95.88％，脫硝率為55.23％。

對比例11：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為5小時。得到活性炭產品產率為65.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔68.0％，水分0.77％，灰份15.3％，表面積180cm2/g，，碘吸附量220mg/g，抗壓強度1250N/cm2。金屬化球團的金屬化率為90.5％，鐵品位為84.23％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.111g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到95.00％，脫硝率為61.67％。

對比例12：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的乾重量為基準)，混勻後壓製成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一併加入迴轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為1∶1；迴轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為49.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm佔62.0％，水分0.88％，灰份11.5％，表面積190cm2/g，，碘吸附量470mg/g，抗壓強度1320N/cm2。金屬化物料的金屬化率為93.2％，鐵品位為88.65％。

對煙氣成份為SO2濃度為1500mg/Nm3，NO濃度為310mg/Nm3，CO濃度為11500mg/Nm3，CO2濃度為8％，O2濃度為14％的燒結煙氣，在煙氣流量為30L/min，煙氣溫度180℃，第一個吸收塔內噴淋的吸收液pH為7.0(加燒鹼調節)，亞硫酸根離子初始濃度為0.3mol/L，液氣比為90L/m3，吸收液的一水合氨濃度為0.111g/L(相當於每立方米煙氣與10g一水合氨反應)的條件下進行脫硫；煙氣通過第一個吸收塔脫硫後溫度降為90℃，再進入第二個裝有活性炭的吸收塔進行脫硝。活性炭在塔內的料層高度400mm，對應空速為698/h。在上述條件下，該法的脫硫率可達到95.10％，脫硝率為67.21％。

由對比例7～12可知，活性炭的製備過程未在所述的質量比和焙燒溫度下的活性炭質量大幅度下降，導致煙氣脫硫脫硝效果明顯變差。