煙氣二氧化硫污染新型脫硫劑催化技術(shù)利用農(nóng)林廢棄物的治理模式全
煙氣脫硫劑技術(shù)為發(fā)達(dá)國家二氧化硫污染的控制起到了重大作用,但仍是以高開采、高污染、高消耗、低效益為特征的傳統(tǒng)污染治理模式。目前,全球煙氣凈化技術(shù)正呈現(xiàn)多樣化、綜合化、綠色化的發(fā)展趨勢。
脫硫劑新型催化法主要有以下技術(shù)特點(diǎn):
<1>新型催化法煙氣脫硫技術(shù)脫硫效率高。與濕法煙氣脫硫技術(shù)脫硫效率受氣液平衡限制不同,催化法的技術(shù)特點(diǎn)決定了煙氣脫硫效率達(dá)到95%以上,工程實(shí)踐中甚至達(dá)到了100%的脫硫效果,完全滿足國家和地方日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
<2>變傳統(tǒng)的高開采、高污染、高消耗、低效益的煙氣二氧化硫污染治理模式為低消耗、高效益的循環(huán)經(jīng)濟(jì)型模式。以石灰石—石膏法為代表的傳統(tǒng)煙氣脫硫技術(shù)以石灰石為脫硫劑原料,脫硫的同時(shí)需要開采大量石灰石,脫硫副產(chǎn)物石膏以拋棄處理為主(美國脫硫石膏利用率僅7.4%)。按減排1000萬噸二氧化硫計(jì),采用石灰石—石膏法,需消耗石灰石約2300萬噸,產(chǎn)生脫硫石膏3000萬噸以上。而采用新型催化法煙氣脫硫技術(shù),與石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)相比,脫硫劑消耗量低,脫硫成本可降低約30~60億元,同時(shí)可減少二氧化碳排放約700萬噸,回收硫資源生產(chǎn)硫酸1500萬噸。
<3>變不可再生脫硫劑為可再生、可長期使用的脫硫劑,充分實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用,促進(jìn)企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。利用農(nóng)林廢棄物如酒糟、秸稈、食用菌菌渣、果殼等替代煤、焦油以及珍貴的木材等資源制備脫硫催化劑。催化劑一次投入后可長期使用,可避免鈣法、氨法、鎂法等脫硫技術(shù)需要隨時(shí)加入脫硫劑,脫硫劑消耗量大的問題。
<4>變高溫催化為低溫、濃度波動范圍大的催化氧化。目前國內(nèi)外開發(fā)的催化法脫硫技術(shù)僅適合反應(yīng)溫度高、氣體前處理凈化程度高、二氧化硫濃度高的煙氣凈化。因而催化法煙氣脫硫技術(shù)難以在煙氣脫硫工程中廣泛推廣應(yīng)用。我們自主開發(fā)的新型新型催化法通過特殊的工藝,開發(fā)出抗毒性強(qiáng)、壽命長、低溫高催化活性的煙氣脫硫催化劑,適應(yīng)煙氣成分復(fù)雜,二氧化硫濃度在0.03%~3%波動,煙氣溫度在60~200℃間的工況條件。
<5>變低附加價(jià)值脫硫副產(chǎn)物為高附加值的脫硫副產(chǎn)物。石灰石石膏法脫硫副產(chǎn)物脫硫石膏在我國市場空間小,利用價(jià)值低,若不能利用主要以拋棄為主,進(jìn)入環(huán)境成為二次污染物。而硫是一種寶貴的戰(zhàn)略資源,我國每年需進(jìn)口硫磺約1000萬噸。新型催化法脫硫技術(shù)脫硫副產(chǎn)物可為硫酸或硫酸鹽產(chǎn)品。通過現(xiàn)有的成熟化工工藝,可生產(chǎn)幾乎所有的含硫化工產(chǎn)品及磷銨、磷酸氫鈣等磷酸鹽、磷復(fù)肥產(chǎn)品。量大的產(chǎn)品有硫酸、液體二氧化硫、亞硫酸銨、硫酸銨和元素硫等。如果用戶周圍有除上述硫產(chǎn)品以外的市場需求,還可以將其進(jìn)行深加工,生產(chǎn)更高經(jīng)濟(jì)附加值的精細(xì)化工產(chǎn)品,如:亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鉀、氨基磺酸、保險(xiǎn)粉等;以每年減排1000萬噸二氧化硫計(jì),可回收硫資源生產(chǎn)硫酸(按100%硫酸計(jì))1500萬噸。
<6>脫硫劑一次投入后可長期使用,消耗量少。避免鈣法、氨法、鎂法、鈉法等技術(shù)需隨時(shí)加入脫硫劑,脫硫劑消耗量大的問題。
<7>可用于氣量、濃度波動大的煙氣處理,操作彈性大,完全能夠適應(yīng)機(jī)組大范圍的負(fù)荷波動。
<8>工藝流程短,設(shè)備少。由于無需脫硫原料的制備、運(yùn)入、輸送系統(tǒng),因而裝置相對簡單,占地相對較小,在扣除脫硫劑費(fèi)用后的工程建設(shè)一次性投資少,考慮脫硫劑的長期使用后,平攤至工程建設(shè)后投資更低。
<9>由于工藝簡單,能耗低,裝置建設(shè)和運(yùn)費(fèi)用較低。在適當(dāng)規(guī)模與煙氣二氧化硫濃度條件下,3~5年間可以通過裝置的運(yùn)營收回工程建設(shè)投資。
<10>脫硫劑的終產(chǎn)物為硫酸,沒有其他不可再利用的副產(chǎn)物。用戶可以根據(jù)需要以硫酸、硫酸鹽等形式實(shí)現(xiàn)資源化利用,因此不會對環(huán)境造成二次污染。
鄭州椰島環(huán)?萍加邢薰灸軌蜻m應(yīng)這種發(fā)展趨勢,煙氣凈化技術(shù)正由單純的污染治理向循環(huán)經(jīng)濟(jì)型轉(zhuǎn)變?少Y源化的具有同時(shí)脫硫、脫銷、脫碳等綜合化功能的污染控制技術(shù)是21世紀(jì)煙氣凈化技術(shù)的發(fā)展方向。在國家多項(xiàng)科技項(xiàng)目支持下,通過長期研究,采用特殊工藝技術(shù),開發(fā)出低溫高催化活性的煙氣脫硫劑新型催化劑及脫硫工藝與設(shè)備,集成為新型催化法煙氣脫硫技術(shù)。
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