煙氣脫硫脫硝技術(shù)

　　1簡述

　　為了控制SO2污染， 防治酸雨危害，加快我國煙氣脫硫技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展已刻不容緩。國家煙氣脫硫工程技術(shù)研究中心對多種煙氣脫硫脫硝技術(shù)進(jìn)行了研究開發(fā)，主要包括：

　　2磷銨肥法(PAFP)煙氣脫硫技術(shù)

　　磷銨肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，簡稱PAFP)，是我校和四川省環(huán)科院、西安熱工所、大連物化所等單位共同研究開發(fā)的煙氣脫硫新工藝(國家“七五”(214)項(xiàng)目新技術(shù)083號)。其脫硫率≥95%，脫硫副產(chǎn)品為氮硫復(fù)合肥料。此技術(shù)的特點(diǎn)是將煙氣中的SO2脫除并針對我國硫資源短缺的現(xiàn)狀， 回收SO2取代硫酸生產(chǎn)肥料，在解決污染的同時(shí)，又綜合利用硫資源，是一項(xiàng)化害為利的煙氣脫硫新方法。 而且該技術(shù)已于1991年通過國家環(huán)保局組織的正式鑒定，獲國家“七五”攻關(guān)重大成果獎(jiǎng)，四川省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。

　　3活性炭纖維法(ACFP)煙氣脫硫技術(shù)

　　活性炭纖維法(Activated Carbon Fiber Process，簡稱ACFP)煙氣脫硫技術(shù)是采用新材料脫硫活性炭纖維催化劑(DSACF)脫除煙氣中SO2并回收利用硫資源生產(chǎn)硫酸或硫酸鹽的 一項(xiàng)新型脫硫技術(shù)。

　　該技術(shù)脫硫率可達(dá)95%以上，單位脫硫劑處理能力會高于活性炭脫硫一個(gè)數(shù)量級以上(一般GAC處理能力為102Nm3/h.t， 而ACF可達(dá)104Nm3/h.t)。由于工藝過程簡單，設(shè)備少，操作簡單。投資和運(yùn)行成本低，且能在消除SO2污染同時(shí)回收利用硫資源,因而可在電廠鍋爐煙氣、有色冶煉煙氣、鋼鐵廠燒結(jié)煙氣及各種大中型工業(yè)鍋爐的煙氣SO2污染控制中采用,改善目前煙氣脫硫技術(shù)裝置“勉強(qiáng)上得起，但運(yùn)行不起”的狀況。該煙氣脫硫技術(shù)按10萬KW機(jī)組鍋爐機(jī)組煙氣計(jì)，裝置投資費(fèi)用3500萬，年產(chǎn)硫酸3萬～4萬噸。僅用于全國高硫煤電廠脫硫每年約可減少SO2排放240萬噸，副產(chǎn)硫酸360萬噸，產(chǎn)值可達(dá)數(shù)十億元。該技術(shù)已獲國家發(fā)明專利，并已列入國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目指南。

　　4軟錳礦法煙氣脫硫資源化技術(shù)

　　MnO2是一種良好的脫硫劑。在水溶液中，MnO2與SO2發(fā)生氧化還原發(fā)應(yīng),生成了MnSO4。軟錳礦法煙氣脫硫正是利用這一原理，采用軟錳礦漿作為吸收劑，氣液固湍動劇烈,礦漿與含SO2煙氣充分接觸吸收，生成副產(chǎn)品工業(yè)硫酸錳。該工藝的脫硫率可達(dá)90%，錳礦浸出率為80%，產(chǎn)品硫酸錳達(dá)到工業(yè)硫酸錳要求(GB1622-86)。

　　常規(guī)生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳方法是：軟錳礦粉與硫酸和硫精沙混合反應(yīng)，產(chǎn)品凈化得到工業(yè)硫酸錳。由于我國軟錳礦品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。該法與常規(guī)生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液雜質(zhì)也降低，原料成本和工藝成本都有降低，比常規(guī)生產(chǎn)工業(yè)硫酸錳方法節(jié)約成本25%以上， 加之國家對環(huán)保產(chǎn)品在稅收上的優(yōu)惠，競爭力將大大提高。該工藝原料軟錳礦價(jià)廉， 大約200～300元/噸，估計(jì)5年左右可收回投資。該工藝不但治理了工業(yè)廢氣，處理了制酸廢水,并且回收了硫酸錳產(chǎn)品，具有明顯的社會環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

　　5電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術(shù)

　　電子束氨法煙氣脫硫脫硝工業(yè)化技術(shù)(簡稱CAEB-EPS技術(shù))，充分挖掘電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術(shù)的潛力，結(jié)合中國具體國情，具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)簡便、可靠性高等獨(dú)有的特點(diǎn)，居國際先進(jìn)水平。

　　CAEB-EPS技術(shù)是利用高能電子束(0.8~1MeV)輻照煙氣，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化成硫酸銨和硝酸銨的一種煙氣脫硫脫硝技術(shù)。該技術(shù)的工業(yè)裝置一般采用煙氣降溫增濕、加氨、電子束輻照和副產(chǎn)物收集的工藝流程。除塵凈化后的煙氣通過冷卻塔調(diào)節(jié)煙氣的溫度和濕度(降低溫度、增加含水量)，然后流經(jīng)反應(yīng)器。在反應(yīng)器中，煙氣被電子束輻照產(chǎn)生多種活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)氧化煙氣中的SO2和NOx，形成相應(yīng)的酸。它們同在反應(yīng)器煙氣上游噴入的氨反應(yīng)，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副產(chǎn)物收集裝置收集產(chǎn)生的硫酸氨和硝酸氨微粒，可作為農(nóng)用肥料和工業(yè)原料使用。

　　6脈沖電暈放電等離子體煙氣技術(shù)

　　脈沖電源產(chǎn)生的高電壓脈沖加在反應(yīng)器電極上，在反應(yīng)器電極之間產(chǎn)生強(qiáng)電場，在強(qiáng)電場作用下，部分煙氣分子電離，電離出的電子在強(qiáng)電場的加速下獲得能量，成為高能電子(5～20eV)，高能電子則可以激活、裂解、電離其他煙氣分子，產(chǎn)生OH、O、HO2等多種活性粒子和自由基。在反應(yīng)器里，煙氣中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3、NO2，與煙氣中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情況下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的氣溶膠，再由收塵器收集。脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應(yīng)器的電場本身同時(shí)具有除塵功能。具有裝置簡單、運(yùn)行成本低、有害污染物清除徹底、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)。燃煤電廠、化工、冶金、建材等行業(yè)產(chǎn)生的含二氧化硫和氮氧化物的煙氣。

　　7石灰石/石膏濕法

　　該方法是世界上最成熟的煙氣脫硫技術(shù)，采用石灰或石灰石乳濁液吸收煙氣中的SO2，生成半水亞硫酸鈣或石膏。優(yōu)點(diǎn)：(1)脫硫效率高(有的裝置Ca/S=1時(shí)，脫硫效率大于90%);(2)吸收劑利用率高，可達(dá)90%;(3)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高(可達(dá)90%以上)。缺點(diǎn)：成本較高、副產(chǎn)物產(chǎn)生二次污染等。

　　8“MN法”煙氣脫硫技術(shù)

　　該技術(shù)采用新型脫硫劑MN進(jìn)行煙氣脫硫，脫硫效率高于95%，吸收劑再生容易，損失率小，無阻塞現(xiàn)象，在脫硫過程種再生可回收利用，投資和運(yùn)行費(fèi)用低于類似的“W-L”法脫硫技術(shù)。

　　9“檸檬酸鹽法”煙氣脫硫技術(shù)

　　該法采用檸檬酸進(jìn)行煙氣脫硫，脫硫效率高于90%，由于采用添加劑，吸收劑再生容易，SO2可回收利用，投資和運(yùn)行費(fèi)用較低。

　　10催化氧化法煙氣脫硫技術(shù)

　　該法采用適用低濃度的新型催化劑，通過催化氧化，在脫硫過程中，將SO2轉(zhuǎn)化為硫酸，其脫硫效率高于90%,產(chǎn)品有市場，以國內(nèi)有關(guān)研究為基礎(chǔ)，通過與國外合作研究、國內(nèi)留學(xué)基金資助，其技術(shù)正逐步成熟，有望成為一種有競爭力的新型煙氣脫硫技術(shù)。

　　11造紙黑液煙氣脫硫技術(shù)

　　該技術(shù)利用造紙黑液脫除煙氣中SO2，既治理了SO2煙氣污染又使造紙黑液得以處理，并同時(shí)回收生產(chǎn)木質(zhì)素。

　　12煙氣除塵脫硫一體化技術(shù)

　　以堿性液體(石灰、石灰石、其他堿液廢液)為吸收劑，在一結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全的裝置中去除煙氣中SO2，脫硫效率50～95%，除塵效率>90%，投資省，運(yùn)行費(fèi)低，占地面積小，阻力小，適用于35t/h以下鍋爐使用。

　　13微生物煙氣脫硫技術(shù)研究

　　利用微生物作用，將千代田法脫硫的低價(jià)鐵氧化為高價(jià)鐵，循環(huán)使用，脫硫與尾液處理并用。脫硫率>90%，在常溫常壓下，效率優(yōu)于千代田法,為國家自然科學(xué)基金。

　　14等離子法煙氣脫硫技術(shù)

　　煙氣SO2中在高壓脈沖電壓作用下，與加入的NH3反應(yīng)生成(NH4)2SO4,脫硫效率大于90%，已完成400m3/h的實(shí)際燃煤煙氣試驗(yàn)。該法為國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目。

　　15磷酸鹽法煙氣脫硫技術(shù)

　　該法在對幾十種磷酸鹽進(jìn)行煙氣脫硫試驗(yàn)基礎(chǔ)上，優(yōu)選出一些我國較為豐富價(jià)廉的磷酸鹽作為脫硫劑進(jìn)行煙氣脫硫,其脫硫率高，價(jià)廉的磷酸鹽經(jīng)過脫硫升值較高。如磷礦石脫硫除鎂新工藝。其脫硫率高達(dá)90%，還得到副產(chǎn)品MgSO4,具有較好的市場前景。

　　16絡(luò)合鐵法煙氣脫硫技術(shù)

　　該法由我校和美國勞倫斯國家實(shí)驗(yàn)室合作研究，并獲國家回國人員資金資助，有關(guān)研究表明，采用絡(luò)合鐵法煙氣脫硫，脫硫效率可達(dá)90%以上，硫可回收利用，脫硫劑再生容易，損失率低。