[发明专利]一种脱硫脱硝颗粒活性炭强度评价方法

说明书

本发明公开了一种脱硫脱硝颗粒活性炭强度评价方法，称取一定质量的脱硫脱硝颗粒活性炭，将其置于焦炭1/4米库姆转鼓强度测试设备的转鼓中，转鼓以恒定转速转动一定转数后，静置一段时间，测定大于5mm的脱硫脱硝颗粒活性炭的比率，即为脱硫脱硝颗粒活性炭的转鼓强度。本发明的脱硫脱硝颗粒活性炭强度评价方法，利用焦炭1/4米库姆转鼓强度测试设备，更好的模拟了脱硫脱硝活性炭在运输以及适用过程中的磨损情况，通过一次检测既能同时反映活性炭的耐磨强度以及耐压强度，又能更准确的区分不同脱硫脱硝颗粒活性炭在质量上的差异。

技术领域

本发明涉及活性炭质量测定领域，尤其涉及一种脱硫脱硝颗粒活性炭强度评价方法。

背景技术

在采用全流程的传统钢铁企业中，烧结工序会产生大量烧结烟气，脱除烧结烟气中SO₂和NO_x的方法主要有湿法脱硫脱硝、半干法脱硫脱硝和干法脱硫脱硝，其中活性炭干法脱硫脱硝不仅具有操作简便、脱硫脱硝稳定等特点，还能脱除烟气中多种污染物，因此在烧结烟气净化领域中的应用以及净化效率较高；活性炭烟气净化的原理主要是：首先将烧结机产生的烟气经过电除尘器脱除大部分烟(粉)尘和重金属物质，再由增压风机将烟气引入活性炭烟气净化装置的若干个相对独立的吸附塔中；在吸附塔内，烟气通过由活性炭颗粒填充的网格层，利用活性炭比表面积大、具有大量微细孔可对粉尘、SO₂等物质进行物理或化学吸附脱除，同时，利用活性炭的催化活性，通过喷吹氨气与烟气中的NO_x发生催化还原反应生成氮气和水，最终实现同时脱除粉尘、SO₂、NO_x、二恶英、重金属等多种污染物的目的，吸附后的活性炭由输送机送至解析塔；解析塔内活性炭在N₂气氛下加热至400℃以上进行再生，解析后气体含20％～40％的SO₂，可以用来制酸，冷却筛分后的再生活性炭则可返回吸附塔内继续循环使用；目前按照活性炭床层和烟气气流的运行方向，活性炭脱硫脱硝工艺可分为错流式和逆流式两种。

然而无论采取何种工艺，其中活性炭的质量是活性炭烟气净化工艺成功运行的关键因素，如何准确评价活性炭的质量则是选择活性炭产品的关键依据；针对脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭的性能评价体系中，主要包括8种检测指标，分别为：水分、堆积密度、粒度、耐磨强度、耐压强度、着火点、脱硫值和脱硝率；其中耐磨强度和耐压强度反应了活性炭颗粒的机械强度，与现场工艺运行的活性炭损耗率密切相关，可直接影响系统的运行成本，是活性炭产品性能评价体系中的关键影响因素；当前，脱硫脱硝用活性炭耐磨强度和耐压强度的测试主要依据方法为GB/T 30202.3-2013；该方法存在以下问题：1.活性炭产品需要测试耐磨强度和耐压强度两种指标，工作量较大；2.该方法中的取样量过小，测试数据重现性较差；3.最关键的是，针对优级品和一级品，不能准确体现活性炭产品质量上的差异，不利于对活性炭产品的质量评价。

现有技术中也涉及一些针对炭相关的强度或者耐磨性能的研究，比如申请号201510012231.9公开了一种冶金焦炭反应后强度的评价方法，将焦炭加热到反应温度范围的下限值后开始通反应气氛进行反应，在反应过程中匀速升温，使反应结束时刚好升温到反应温度范围的上限值，反应过程中辅助气氛流量不变，通过调节CO和CO₂的流量使焦炭的实际失重速率始终贴合反应计算失重速率，直到焦炭达到设定的最终失重率，将反应后的焦炭冷却后进行转鼓试验得到焦炭的反应后强度；虽然该方法更好的模拟了焦炭在高炉中的反应过程，使最终得到反应后强度的数值能真实表达焦炭的高炉内的使用状态，大幅降低配煤成本，并能避免对某些焦炭性能的高估，最终降低了铁水成本，提高了铁水质量，但是该方法中反应过程与脱硫脱硝过程完全不一样，因此不适用于脱硫脱硝活性炭耐磨性能的表征。又如申请号201620933443.0公开了一种活性炭耐磨性能测试装置，该装置的方法重点在于将水和活性炭或者矿浆和活性炭一起进入设备，从而模拟黄金生产过程中活性炭的磨损过程，能够反映活性炭的耐磨性能；但由于该方法所模拟的过程与脱硫脱硝工艺完全不同，因此也不适用于脱硫脱硝活性炭耐磨性能的表征。