[发明专利]高硫高氧冶炼烟气调质协同碳材料活化的系统及方法

说明书

本发明公开了一种高硫高氧冶炼烟气调质协同碳材料活化的系统及方法，系统，包括：第一反应器，其原料进口分别与碳材料源和高硫高氧烟气源连接，用于提供氧气与碳材料在低温下生成CO的空间；第一气固分离器，其气体进口与第一反应器的气体出口连通；第二反应器，进口与第一气固分离器的气体出口连通，用于提供二氧化硫还原生成硫磺的空间；第二气固分离器与第二反应器的气体出口连通，其固体出口与硫磺回收装置连接；第三反应器，其进口分别与第一气固分离器的固体出口、第二气固分离器的气体出口连通，提供碳材料活化的空间。通过控制温度，不仅可以除去烟气中的O₂、SO₂等成分，还可以获得硫磺和活性碳，实现了烟气中SO₂污染气体的资源化利用。

技术领域

本发明属于活性碳材料制备领域，具体涉及一种高硫高氧冶炼烟气调质协同碳材料活化的系统及方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

活性碳是将一些含碳物质进行碳化活化处理而制得，是一种常见的多孔碳质吸附材料，因其具有孔隙结构发达、比表面积巨大、化学性质稳定、表面性质可调和再生后可重复利用等优点，被广泛应用于化工、环保、冶金、材料等领域。随着科技的进步和活性碳应用领域的不断拓展，人们对活性碳的使用要求也越来越高。一般来说，制备活性碳的原料可分为三类：(a)植物类原料活性碳：木材、椰壳、核桃壳、杏核、竹材、稻草等；(b)矿物类原料活性碳：煤、石油焦、油、煤沥青、石油残渣、石油沥青等；(c)其他原料活性碳：塑料类、纸浆废液、旧轮胎、动物骨、蔗糖、糖蜜等，使用的原料不同，活性碳的制备工艺、产品的吸附性能、催化性能也不尽相同。传统的活性碳活化方法有物理法、化学法和物理化学法等，物理活化法高温下是利用CO₂、水蒸气等活化剂与前驱体内部的碳原子反应，通过开孔、扩孔和创造新孔的途径形成丰富微孔的方法，具有无污染，无腐蚀性的优点。

用于碳材料气化活化的气化剂常用的有二氧化碳、水蒸气、空气(氧气)等，研究表明，水蒸气的气化反应速率要明显高于CO₂的气化速率，氧气作为气化剂时要严格控制反应条件。

工业废气，是指企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的各种排入空气的含有污染物气体的总称。这些物质通过不同的途径进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康，不同物质会有不同影响。所以说探究行之有效的处理工业废气的方法意义重大。

工业废烟气的处理一直是研究重点，现在已经有很多技术进行烟气脱硫脱硝，干、湿法脱硫+SCR/SNCR脱硝技术都已经很成熟。湿法脱硫技术具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题；干法脱硫技术具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。现在半干法脱硫收到广泛关注，因为它既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势。但是现有的烟气脱硫方法中都无法对烟气中的硫进行回收利用。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种高硫高氧冶炼烟气调质协同碳材料活化的系统及方法。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种高硫高氧冶炼烟气调质协同碳材料活化的系统，包括：

第一反应器，其原料进口分别与碳材料源和高硫高氧烟气源连接，用于提供氧气与碳材料在低温下生成CO的空间；

第一气固分离器，其气体进口与第一反应器的气体出口连通；