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脫硫脫硝技術

  1、背景
  霧霾日益加劇為了人類的健康,不讓發達國家的悲劇重演,治理霧霾刻不容緩。我省以科學發展觀為指導,大力推進生態文明建設,把良好的生態環境作為改善民生的重要目標,堅持經濟發展與環境保護相協調、轉變發展方式,優化產業結構,著力解決大氣汙染問題,並製定了大氣汙染防治行動計劃,確立了到2017年實現全省環境空氣質量明顯好轉的總目標。其中將整頓燃煤鍋爐、整治礦山揚塵列為重點,將集中治理一批揚塵汙染源。公司響應國家號召在脫硫脫硝、礦山粉塵、鍋爐煙氣治理等方麵組織技術骨幹研發新型設備。
  2、關鍵技術
  1.1、脫硫
  1.1.1、概述
  傳統的活性炭的脫硫方法是利用活性炭對極性的二氧化硫具有物理吸附的原理,這種方法存在吸附容量低,催化劑再生設備投資大、能耗高,運行費用高的缺點。為了克服以上缺點公司在活性炭的基礎上研究新型低溫脫硫催化劑,使脫硫效率達95%以上。
  1.1.2、技術特點
  變高溫催化氧化為低溫催化氧化,將活性炭的吸附功能和催化劑的催化功能有效結合,成功破解了低溫催化氧化這個技術難關,將對傳統的高溫催化氧化技術帶來革命性的更新。
  (1)、脫硫效率高,可達95%以上,在工程實踐中甚至出現了幾乎100%的脫硫效率;
  (2)、適應性強。可以很好地適應煙氣的氣量變化大,煙氣中SO2濃度波動大,煙氣成分複雜以及煙氣溫度在60-2000C變化的大範圍波動情況;
  (3)、適應高濃度煙氣處理。可處理的煙氣中SO2濃度最高可達3%,同樣可以保持很高的脫硫效率,大大優於其他煙氣脫硫技術;
  (4)、適應未來減排的需要。催化法脫硝技術已經獲得很大突破,在未來更高的減排要求下,隻需簡單增加選擇性脫硝活性炭催化劑即可實現同時脫硫和脫硝;
  (5)、運行費用低。脫硫劑一次添加長期使用,不需不斷補充,省去了不間斷添加脫硫劑的成本。運行費用隻有電費和水費等,所消耗的水全部用於生成硫酸得到利用,因此運行費用較其他技術低。
  (6)、副產物收益高。脫硫副產物為稀硫酸,一些企業可以直接使用,不能直接使用的企業也可以通過深加工獲得更高經濟附加值的硫酸鹽產品。在某些工程實例中,不考慮少交排汙費的前提下副產物的收益基本可抵消運行成本。
  (7)、脫硫劑消耗低。以石灰石—石膏法為代表的傳統煙氣脫硫技術以石灰石為脫硫劑原料,脫硫的同時需要開采大量石灰石,脫硫副產物石膏以拋棄處理為主。按減排1000萬噸二氧化硫計,采用石灰石—石膏法,需消耗石灰石約2300萬噸,產生脫硫石膏3000萬噸以上(基本拋棄)。而采用新型催化法煙氣脫硫技術,由於脫硫劑可以反複再生使用,所以脫硫劑的消耗量僅為一次添加量20萬噸,脫硫成本可降低約60億元,同時回收硫資源生產硫酸1500萬噸。不僅脫硫劑資源消耗低,硫資源的消耗也低。
  (8)、脫硫劑所需原材料消耗低。新型催化法技術所需的脫硫劑可以采用一些廢棄物(如:酒糟、秸稈、食用菌渣、椰殼等)製成,充分實現廢物利用。以目前正在進行的新疆棉杆製備脫硫劑項目為例,不僅讓當地走出了以前大量棉杆隻能靠焚燒來解決的困境,又為當地農民帶來了實惠。脫硫劑的製備沒有消耗可用資源,反而使廢棄物得到了有效的利用。
  (9)、環境汙染小。一般濕法煙氣脫硫技術不可避免地會產生汙水;石灰石-石膏法技術以及活性焦技術在脫硫的同時還會產生一定的CO2排放,這與目前全球強調CO2減排的要求顯然有些偏離;還有一些吸收法技術,由於產品中含有一定的亞硫酸鹽,時間一長或保管不善就能導致亞硫酸鹽分解重新放出SO2汙染環境;更有一些吸收法技術,產生的脫硫副產物基本不能使用,進入環境後又會造成二次汙染。而新型催化法技術的脫硫副產物除了稀硫酸外再沒有其他廢物產生,稀硫酸加以有效利用後,新型催化法技術就真正可以做到對環境“零”排放。
  1.2、脫硝
  1.2.1、概述
  為解決傳統高溫脫硝帶來的溫度成本、提高脫硝效率,公司在傳統的SCR技術的基礎上研發低溫SCR脫硝技術,使傳統的鎢鈦催化溫度由400℃的起燃溫度降低到120℃可具備良好的活性,可以循環使用的催化劑。降低提升溫度帶來的不必要成本,減少持續資金投入,降低運行成本,提高脫硝效率,增加企業利潤。
  1.2.2技術特點
  新型低溫SCR脫硝技術變高溫催化氧化為低溫催化氧化,將活性炭的吸附功能和催化劑的催化功能有效結合,成功破解了低溫催化這個技術難關。
  (1)、脫硝效率可達80%以上,工程實踐中實現了90%的脫硝效率;
  (2)、適應性強,可以很好地適應煙氣量波動以及煙氣溫度在90-200℃變化的大範圍波動情況;
  (3)、經濟效益高,采用活性炭為催化劑載體,相比於釩鎢鈦催化劑,從源頭上降低了成本,催化劑製備工藝以高效簡便為原則,製備手段相對簡化,使得催化劑的供應實現長期連續性,同時反應溫度的降低又大大減小了運行成本。
  (4)、無二次汙染物產生,符合國家關於綠色生產的相關法律規。
  (5)、配合煙氣脫硫技術使用,解決了傳統催化劑要求反應溫度高、抗氧硫中毒能力低、穩定性差等缺點,符合當前環保產業發展趨勢。