基于对现有烟气脱硫技术存在问题的深刻认识,提出了粉焦原位制备、粉焦流态化吸附脱硫、粉焦解析和SO2高值回收的全新活性焦烟气硫回收及资源化利用工艺路线。通过系统的研究,分别开发了煤粉原位快速制备粉状活性焦技术、粉焦流态化吸附脱硫技术、载硫粉焦的高效解析技术和SO2制备硫磺技术等关键单元技术,开发了粉焦制备、粉焦脱硫、粉焦解析、SO2还原技术的核心关键装备,形成了粉焦烟气硫回收及资源化利用技术的整体工艺包。
颗粒焦移动床活性焦脱硫技术具有耗水少、不产生废水、无白烟、脱硫产物资源化、低温脱硝、VOCs、酸性气体和重金属等多污染物联合脱除等优点,在钢铁、冶金、焦化行业得到了规模化推广和应用。但颗粒焦价格昂贵,利用率偏低且副产硫酸利用困难,导致活性焦脱硫技术运行及投资成本高。山东大学提出了利用煤粉直接制备粉状活性焦降低了成本,粉焦在流化床内快速吸附脱硫,解析SO2还原制备高附加值硫磺,乏焦乏气回炉燃烧利用,降低了活性焦脱硫技术投资和运行成本,没有二次污染,不消耗石灰石资源。未来一段时间内,随着火电机组湿法脱硫装置陆续达到使用寿命,粉焦烟气硫回收及资源化利用有望成为主要替代技术之一,前景广阔。
2017年获得国家重点研发计划"燃煤烟气硫回收及资源化利用技术"的立项资助,计划将在2022年6月前在神华北电胜利电厂600MW燃煤机组建成示范工程。研发团队积极扩展核心技术应用,其中基于粉焦制备技术,已经与黄台煤气炉有限公司建立了紧密的研发合作关系,成立了煤炭清洁利用合作研发基地,签订了合同额1120万元的技术开发协议,建成了3000Nm3/h煤气或0.5t/h粉焦的中试系统,正在推进9万Nm3/h煤气或10t/h粉焦的示范工程建设。近三年已培养和在读博士研究生8人,硕士研究生10人。获批国家自然科学基金3项,国家重点研发项目课题及子课题5项,省部级重点项目2项,近三年来发表学术论文10篇,形成了专利群(已授权发明6项,已授权实用新型共计12项,已申请发明专利32项,已公开PCT专利3项)。