废活性焦是移动床活性焦低温烟气净化工艺中因跌落、磨损、设备剪切等因素所产生的活性焦粉尘及细颗粒,其年产生量占新鲜活性焦初期投入量的40%-70%。现有的直接燃烧或直接沉淀填埋的处理方式不仅造成活性焦资源的浪费,而且吸附的物质释放有可能产生二次污染。因此,本文以工程应用中产生的废活性焦再利用为研究目标,对废活性焦的物性及组成、含有的烧结灰对废活性焦脱硝性能的影响、以及废活性焦二次成型配方工艺进行研究,实现废活性焦的高值化循环利用。首先通过对废活性焦样品进行BET、XRD、XRF、XPS等基本表征,对其结构、组成及表面官能团进行分析,发现与新鲜活性焦相比,废活性焦的比表面积达到498.90 m~2/g,表面沉积了大量的含氧官能团、含硫官能团、金属化合物等。对废活性焦与新鲜活性焦进行脱硫脱硝性能测试,结果表明废活性焦具有更好的脱硫脱硝效果,在150°C时脱硝率达到70%,穿透硫容为11.08 mg/g。二者活性的显著差异说明了在活性焦烟气净化过程中,随着活性焦的使用与热再生次数的增加,导致不稳定炭的逐步消耗,使其脱硫脱硝活性得到了有效提升,因而废活性焦并不是传统意义上的失效催化剂,其具有良好的再利用潜在价值。活性焦层具有除尘功能,磨损下来的废活性焦中不可避免混有烧结烟气中的粉尘,无法进行完全清除,在废活性焦成型再利用过程中,必然对脱硫脱硝性能产生影响。为此,设计实验将烧结灰与废活性焦直接物理混合,制备了一系列改性废活性焦样品。对改性废活性焦进行脱硝活性评价,结果表明:随着烧结灰的增加,改性废活性焦的脱硝活性逐渐降低,当理论加灰量为13wt%时,废活性焦的脱硝活性降到20%以下,低于新鲜活性焦;通过对比烧结灰掺杂前后废活性焦的基本表征,发现改性废活性焦脱硝活性降低的原因是烧结灰的中毒效应,抑制了废活性焦对氨气的吸附,而物理结构影响甚微;高温碳热还原过程能有效削弱碱金属对废活性焦脱硝活性的抑制作用,为二次成型再利用提供了基础数据支撑。鉴于活性焦烟气净化工艺中焦耗损量大的问题,开展了废活性焦的再成型试验研究。通过原料破碎、与粘结剂混炼捏合、挤出成型、碳活化等工艺制备了成型活性焦,结果显示成型活性焦在耐磨强度、着火点、脱硝活性等指标上要优于新鲜活性焦。在小试基础之上,进行了500 kg级中试生产,通过各种性能测试,发现除耐磨强度、堆积密度外,其他性能均达到优级品标准,验证了废活性焦成型再利用技术的工业化可行性。