???????? 目前我國大型火電機組中,其煙氣脫硫設(shè)備幾乎全部采用石灰石—石膏法脫硫工藝,產(chǎn)生的石膏綜合利用壓力不斷增大,脫硫難以有效處理。近期化工行業(yè)推出一種煙氣脫硫新技術(shù)——氨法脫硫。該技術(shù)以其脫硫效率高、無二次污染、可資源化等獨特優(yōu)勢備受關(guān)注。氨法脫硫以氨水為脫硫劑,鍋爐煙氣進入脫硫塔經(jīng)氨水循環(huán)吸收生成亞硫酸銨,脫硫后的煙氣經(jīng)除霧凈化進入換熱器換熱后進入煙囪排放。吸收劑氨水與吸收液混合進入吸收塔,吸收形成的亞硫酸銨在吸收塔底部氧化成硫銨溶液,經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、固液分離、干燥、包裝后得成品硫銨。氨法脫硫原料來自化工企業(yè),主要副產(chǎn)品也是氮肥。氨的載體可以是液氨、氨水、碳銨等。氨法脫硫可將二氧化硫、氨為硫酸銨、磷銨、硝銨等化肥或硫酸、液態(tài)二氧化硫等產(chǎn)品。一般副產(chǎn)硫酸銨,也可根據(jù)電廠周邊條件副產(chǎn)其它產(chǎn)品。裝置不產(chǎn)生二次污染。系統(tǒng)阻力較常規(guī)脫硫技術(shù)節(jié)電50%以上,可以利用原鍋爐引風(fēng)機的潛力,大多無需新配增壓風(fēng)機。另外,液氣比小,循環(huán)泵的功耗降低近70%。實踐證明,該技術(shù)的二氧化硫去除效率在95%以上,同時可使氮氧化物同步去除率達(dá)到20%~40%。脫硫副產(chǎn)物的生產(chǎn)過程也較簡單,與常規(guī)脫硫技術(shù)比較,占地節(jié)省50%以上?;て髽I(yè)特別是氮肥廠采用氨法技術(shù)進行鍋爐煙氣脫硫,可直接將廢氨水生成硫酸銨作為肥料出售或作為復(fù)合肥的原料,在廠內(nèi)即可實現(xiàn)的綜合利用,以廢治廢、變廢為寶。
??????? 湖南麓南脫硫有限攻克煙氣脫硫技術(shù)多項科研難題,在治理大煙氣量燃煤鍋爐及有色冶煉爐窯排放的高濃度二氧化硫(SO2)方面取得技術(shù)突破。其開發(fā)的PXJ型高效脫硫除塵成套設(shè)備被列入“國家重點實用技術(shù)”,已在國內(nèi)百余項煙氣治理工程成功投運。據(jù)介紹,PXJ型高效脫硫除塵成套設(shè)備具有以下優(yōu)點:一是脫硫劑用量少,電耗低,不易發(fā)生結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象;二是脫硫效果好,可達(dá)95%~99%,SO2排放濃度最低可達(dá)50毫克/立方米,飽和煙氣脫水率超過97%;三是采用連鎖式氣液分離裝置,可將煙氣中不同粒徑的液滴有效脫除,排煙含濕量低于75毫克/立方米,使下游設(shè)備不易腐蝕;四是由于采用了無能耗煙氣換熱器,可不消耗任何就完成煙氣的降溫和升溫。該脫硫裝置能使脫硫、脫氮同步進行,一套設(shè)備多種功能。此外,該裝置水耗低,循環(huán)水利用率達(dá)95%,尤其適合我國干旱缺水地區(qū)的電廠脫硫。該研制的第三代煙氣濕式高效脫硫除塵成套設(shè)備已為鞍鋼集團第二熱電廠480噸/小時煤粉爐脫硫工程成功配套。經(jīng)監(jiān)測,整體系統(tǒng)造價僅為國外同類設(shè)備的1/5,運行費用僅為國外設(shè)備的1/3,各項技術(shù)性能指標(biāo)與世界同步。
??????? 含硫氣體可轉(zhuǎn)化成化肥。冶金行業(yè)中燒結(jié)廠產(chǎn)生的含硫氣體會對環(huán)境造成污染,中冶南方技術(shù)有限(原武漢鋼鐵設(shè)計研究總院)自主開發(fā)的一項新技術(shù),可以把含硫氣體變成化肥。
??????? 通過在煤中添加催化燃燒劑,改善燃煤燃燒的動力學(xué)特征,提高爐內(nèi)燃煤燃燒速率,使燃燒更充分,達(dá)到的目的。同時優(yōu)化燃煤顆粒的表面性能,促進煤中灰分與硫氧化物反應(yīng),達(dá)到脫硫作用。煤燃催化燃燒劑還能有效防止燃煤鍋爐結(jié)焦、積灰的生成,具有除焦、除積灰、改善燃燒器工作狀況的效果。添加比例為每5噸煤添加燃煤催化燃燒劑1升。試驗結(jié)果表明,使用燃煤催化燃燒劑可使鍋爐正反平衡效率平均提高5.2%,固體不完全燃燒損失降低4.2%,煙氣二氧化硫減排 25%。企業(yè)實際應(yīng)用顯示,使用燃煤催化燃燒劑可以節(jié)省原煤8%~15%。
??????? 煉油廠硫排放的規(guī)定越來越嚴(yán)格,煉油廠SOX 排放主要來自催化裂化裝置的器。催化裂化(FCC)裝置減少SOx排放己引起足夠重視。國外經(jīng)驗表明,采用基于添加劑(助劑)的SOx排放消減解決方案,有助于煉油廠避免采用高投資措施,如濕式氣體洗滌器或選擇性催化還原(SCR)設(shè)備。
??????? INTERCAT公司推出了脫SO X 催化助劑,助劑用量與催化裂化反應(yīng)器中釋放H2S和SO2 的脫除量成正比,一般的助劑用量通常占催化劑藏量的1%~10%,SOX 的脫除率一般在20%~60%。但INTERCAT公司的助劑Soxgetter的SOX的脫除率最高可超過90%。該助劑可通過該公司專有的添加系統(tǒng)定期、小批量加入催化裂化裝置。Soxgetter是一種基于水滑石(Mg6Al2 (OH)18 4.5H2O)的助催化劑,水滑石呈層狀結(jié)構(gòu),使SOX 易于進入。Soxgetter抗磨損性比DESOX 助劑高出35%。美國已有12家煉油廠采用了Soxgetter助劑,SOX 脫除率達(dá)到87%,助劑效率達(dá)到34gSOX /g脫除當(dāng)量助劑。在此基礎(chǔ)上,INTERCAT公司又推出Super Soxgetter助劑,將MgO含量至少提高了70%,工業(yè)試驗表明,在相同的SOX 脫除率下Super Soxgetter助劑的用量只有Soxgetter助劑的60%,其效率幾乎是Soxgetter助劑的2倍。
??????? INTERCAT公司開發(fā)的新型SOx排放消減添加劑已經(jīng)驗證應(yīng)用,這種基于水滑石結(jié)構(gòu)的Super Soxgetter添加劑主要物化性質(zhì)見表3,在FCC排放SOx為1000~1200μg/g情況下,可使排放SOx減小到50μg/g以下。與濕式氣體洗滌器(投資為1500萬美元)相比,操作費用由6500美元/天減小到5200美元/天,見表4。
??????? 格雷斯-戴維遜煉制技術(shù)公司也推出減少SOx排放的助劑。Super DeSOX助劑可減少FCC裝置SOx排放,而無需另加投資。當(dāng)FCC進料預(yù)處理停運時,也可用于SOx控制,它可為加工含硫進料和平衡整個煉廠SOx排放提供靈活性。Super DeSOX助劑通過使來自器的硫轉(zhuǎn)移到反應(yīng)器,而使SOx排放減少。它以H2S釋出,到下游進行。可使SOx排放降低至近0PPm。
??????? BELCO公司開發(fā)了專有的藥劑噴注(SBS)技術(shù),用以控制煉油廠煙氣SO3 的排放污染。該SBS技術(shù)先期在發(fā)電廠中獲得應(yīng)用,并已推廣應(yīng)用于世界各地?zé)捰蛷S。SBS噴注技術(shù)使用酸式亞硫酸鈉(SBS)作為藥劑,將SBS溶液噴入排放控制設(shè)備(用于從煙氣中去除顆粒和SO2)的熱煙氣上游,SO3 與噴入的SBS反應(yīng)生成干的硫酸鈉和酸式硫酸鈉顆粒,這些顆粒與其他顆粒一起從煙氣中除去。反應(yīng)速率很快,停留時間很短。該工藝的特征在于利用噴注 SBS,主要去除SO3 ,而不吸收SO2 。因而需用藥劑極少,少量藥劑可用簡易的內(nèi)導(dǎo)管噴嘴以低流率噴入煙氣中。SBS噴注技術(shù)可與BELCO公司的EDV濕式洗滌系統(tǒng)組合使用。
??????? 太倉市保利協(xié)鑫熱電廠所用上海弗卡斯環(huán)保工程有限公司的FCL氨法脫硫技術(shù)項目通過鑒定。隨著國家對減排工作力度的加大,控制電廠大氣污染,特別是對二氧化硫和氮氧化物的治理越來越緊迫。弗卡斯環(huán)保公司以資源化利用的理念開發(fā)成功FCL氨法脫硫技術(shù),在同一裝置和同一介質(zhì)下,脫硫脫硝能夠瞬時交叉反應(yīng)完成,同時兼有除塵功能,其副產(chǎn)物硫酸銨可廣泛應(yīng)用于高效復(fù)合肥的生產(chǎn)。氨法脫硫技術(shù)具有脫硫效率高、造價和運行費用低、占地面積小、易操作、維修少等多項特點,適合于我國部分電力行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,也適用于化工企業(yè)及有廢氨水來源的企業(yè)。對保利協(xié)鑫熱電廠應(yīng)用情況的監(jiān)測結(jié)果顯示,二氧化硫去除效率在95%以上,氮氧化物同步去除率達(dá)到27.6%,副產(chǎn)品硫酸銨總氮含量可達(dá)20.6%,含水率為1.0%,各項指標(biāo)都符合國家標(biāo)準(zhǔn)。氨法脫硫?qū)O2 、NOX 轉(zhuǎn)化為復(fù)合肥料生產(chǎn)的重要原料,走出了一條發(fā)電、環(huán)保和農(nóng)業(yè)同步發(fā)展之路,具有廣闊的市場前景。
??????? 國內(nèi)首創(chuàng)的燒結(jié)煙氣氨法脫硫工程在柳州鋼鐵公司經(jīng)過運行,各項指標(biāo)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)運行良好,達(dá)到設(shè)計要求。該工程技術(shù)全部由武漢都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司自主開發(fā)。在鋼鐵企業(yè)燒結(jié)生產(chǎn)過程中,由于礦石和燃料煤中含有硫化物,因此會排出二氧化硫,大約占鋼鐵廠排放總量的60%~90%。以前,國內(nèi)鋼鐵企業(yè)幾乎沒有處理就直接排放到大氣中。如今,二氧化硫排量成為國家約束性控制指標(biāo),燒結(jié)機煙氣脫硫勢在必行。武漢都市環(huán)保公司經(jīng)過多年探索,自主研發(fā)了一套“ 以廢治廢”的循環(huán)治理方法——燒結(jié)煙氣氨法脫硫技術(shù)。該技術(shù)利用焦?fàn)t煤氣中的氨資源作為二氧化硫的脫硫劑。該套技術(shù)成果已經(jīng)取得三項發(fā)明創(chuàng)造和實用新型。焦?fàn)t煤氣是鋼鐵企業(yè)煉焦時的副產(chǎn)物,其中含有大量的氨。此前一般通過購買硫酸進行中和處理。2007 年5月,燒結(jié)煙氣氨法脫硫技術(shù)在柳鋼的燒結(jié)廠兩臺燒結(jié)機上投入運行。焦化廠的廢氨水引入脫蔬塔,與煙氣中的二氧化硫反應(yīng),并充入氧氣,生成硫酸銨化肥。當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的監(jiān)測記錄顯示,該設(shè)施的脫硫效率達(dá)到95%以上,同時具有40%的除塵效率、20%以上的脫硝效率。據(jù)介紹,以前鋼廠每年要花數(shù)千萬元購買硫酸用于脫氨,現(xiàn)在不僅不用花錢買,產(chǎn)出的硫酸氨還有收益。據(jù)介紹,國內(nèi)20多家鋼鐵廠前往柳鋼取經(jīng)。
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