???????? 目前我國大型火電機組中,其煙氣脫硫設備幾乎全部采用石灰石—石膏法脫硫工藝,產生的石膏綜合利用壓力不斷增大,脫硫難以有效處理。近期化工行業推出一種煙氣脫硫新技術——氨法脫硫。該技術以其脫硫效率高、無二次污染、可資源化等獨特優勢備受關注。氨法脫硫以氨水為脫硫劑,鍋爐煙氣進入脫硫塔經氨水循環吸收生成亞硫酸銨,脫硫后的煙氣經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,經蒸發結晶、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,主要副產品也是氮肥。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、液態二氧化硫等產品。一般副產硫酸銨,也可根據電廠周邊條件副產其它產品。裝置不產生二次污染。系統阻力較常規脫硫技術節電50%以上,可以利用原鍋爐引風機的潛力,大多無需新配增壓風機。另外,液氣比小,循環泵的功耗降低近70%。實踐證明,該技術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到20%~40%。脫硫副產物的生產過程也較簡單,與常規脫硫技術比較,占地節省50%以上。化工企業特別是氮肥廠采用氨法技術進行鍋爐煙氣脫硫,可直接將廢氨水生成硫酸銨作為肥料出售或作為復合肥的原料,在廠內即可實現的綜合利用,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)方面取得技術突破。其開發的PXJ型高效脫硫除塵成套設備被列入“國家重點實用技術”,已在國內百余項煙氣治理工程成功投運。據介紹,PXJ型高效脫硫除塵成套設備具有以下優點:一是脫硫劑用量少,電耗低,不易發生結垢和堵塞現象;二是脫硫效果好,可達95%~99%,SO2排放濃度最低可達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,一套設備多種功能。此外,該裝置水耗低,循環水利用率達95%,尤其適合我國干旱缺水地區的電廠脫硫。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。經監測,整體系統造價僅為國外同類設備的1/5,運行費用僅為國外設備的1/3,各項技術性能指標與世界同步。
??????? 含硫氣體可轉化成化肥。冶金行業中燒結廠產生的含硫氣體會對環境造成污染,中冶南方技術有限(原武漢鋼鐵設計研究總院)自主開發的一項新技術,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特征,提高爐內燃煤燃燒速率,使燃燒更充分,達到的目的。同時優化燃煤顆粒的表面性能,促進煤中灰分與硫氧化物反應,達到脫硫作用。煤燃催化燃燒劑還能有效防止燃煤鍋爐結焦、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%。企業實際應用顯示,使用燃煤催化燃燒劑可以節省原煤8%~15%。
??????? 煉油廠硫排放的規定越來越嚴格,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,水滑石呈層狀結構,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 脫除率達到87%,助劑效率達到34gSOX /g脫除當量助劑。在此基礎上,INTERCAT公司又推出Super Soxgetter助劑,將MgO含量至少提高了70%,工業試驗表明,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公司開發的新型SOx排放消減添加劑已經驗證應用,這種基于水滑石結構的Super Soxgetter添加劑主要物化性質見表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FCC進料預處理停運時,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移到反應器,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公司開發了專有的藥劑噴注(SBS)技術,用以控制煉油廠煙氣SO3 的排放污染。該SBS技術先期在發電廠中獲得應用,并已推廣應用于世界各地煉油廠。SBS噴注技術使用酸式亞硫酸鈉(SBS)作為藥劑,將SBS溶液噴入排放控制設備(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導管噴嘴以低流率噴入煙氣中。SBS噴注技術可與BELCO公司的EDV濕式洗滌系統組合使用。
??????? 太倉市保利協鑫熱電廠所用上海弗卡斯環保工程有限公司的FCL氨法脫硫技術項目通過鑒定。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。弗卡斯環保公司以資源化利用的理念開發成功FCL氨法脫硫技術,在同一裝置和同一介質下,脫硫脫硝能夠瞬時交叉反應完成,同時兼有除塵功能,其副產物硫酸銨可廣泛應用于高效復合肥的生產。氨法脫硫技術具有脫硫效率高、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發展現狀,也適用于化工企業及有廢氨水來源的企業。對保利協鑫熱電廠應用情況的監測結果顯示,二氧化硫去除效率在95%以上,氮氧化物同步去除率達到27.6%,副產品硫酸銨總氮含量可達20.6%,含水率為1.0%,各項指標都符合國家標準。氨法脫硫將SO2 、NOX 轉化為復合肥料生產的重要原料,走出了一條發電、環保和農業同步發展之路,具有廣闊的市場前景。
??????? 國內首創的燒結煙氣氨法脫硫工程在柳州鋼鐵公司經過運行,各項指標數據顯示系統運行良好,達到設計要求。該工程技術全部由武漢都市環保工程技術股份有限公司自主開發。在鋼鐵企業燒結生產過程中,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,國內鋼鐵企業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,燒結機煙氣脫硫勢在必行。武漢都市環保公司經過多年探索,自主研發了一套“ 以廢治廢”的循環治理方法——燒結煙氣氨法脫硫技術。該技術利用焦爐煤氣中的氨資源作為二氧化硫的脫硫劑。該套技術成果已經取得三項發明創造和實用新型。焦爐煤氣是鋼鐵企業煉焦時的副產物,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,燒結煙氣氨法脫硫技術在柳鋼的燒結廠兩臺燒結機上投入運行。焦化廠的廢氨水引入脫蔬塔,與煙氣中的二氧化硫反應,并充入氧氣,生成硫酸銨化肥。當地有關部門的監測記錄顯示,該設施的脫硫效率達到95%以上,同時具有40%的除塵效率、20%以上的脫硝效率。據介紹,以前鋼廠每年要花數千萬元購買硫酸用于脫氨,現在不僅不用花錢買,產出的硫酸氨還有收益。據介紹,國內20多家鋼鐵廠前往柳鋼取經。
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