陳曉飛 楊世魁
(洛陽(yáng)市天譽(yù)環(huán)保工程有限公司,河南 洛陽(yáng) 471000)
熱電廠的主要設(shè)備之一就是煤粉鍋爐,在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有更新前排放的SO2及煙塵量非常嚴(yán)重, 對(duì)社會(huì)和環(huán)境各方面都產(chǎn)生了不良影響。 直到國(guó)家針對(duì)熱電廠污染排放頒布實(shí)施了新的標(biāo)準(zhǔn),SO2排放才終于在一定程度上得到了控制。
傳統(tǒng)的熱電廠煙氣處理技術(shù)采取的是文丘里水膜除塵器技術(shù),實(shí)際處理結(jié)果只能控制凈化效率最高達(dá)20%,就算再增加人工加堿調(diào)節(jié)pH 值也無(wú)法提高凈化效率太多,就算使用低硫量的煤炭,排放的SO2濃度仍然很難達(dá)標(biāo)。 為了切實(shí)貫徹執(zhí)行國(guó)家污染物排放新標(biāo)準(zhǔn),熱電廠應(yīng)該積極采用先進(jìn)的煙氣脫硫技術(shù),在促進(jìn)中石油煉化生產(chǎn)的同時(shí)有效控制二氧化硫的排放, 以此在維護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時(shí)促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。
煙氣脫硫的國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題主要表現(xiàn)在:研發(fā)成本高并且風(fēng)險(xiǎn)性高;實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化依托工程比較困難;引進(jìn)項(xiàng)目通常只重視硬件而輕視軟件,忽略引進(jìn)以后的消化創(chuàng)新利用,甚至還有技術(shù)重復(fù)引進(jìn)現(xiàn)象;缺乏煙氣脫硫國(guó)產(chǎn)化優(yōu)惠政策。
我國(guó)熱電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展問(wèn)題主要表現(xiàn)在:缺乏完善的配套的法律法規(guī),沒(méi)有明顯規(guī)范的定量要求,實(shí)際操作性不夠,運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性能比較差并且可利用率比較低。
脫硫技術(shù)缺乏相應(yīng)的管理體制,脫硫市場(chǎng)存在無(wú)序和低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象,因此無(wú)法避免質(zhì)量隱患;脫硫技術(shù)在引進(jìn)之后嚴(yán)重缺乏消化利用和創(chuàng)新, 因此導(dǎo)致脫硫關(guān)鍵技術(shù)僅僅只能依靠于國(guó)外公司.非常不利于國(guó)內(nèi)脫硫公司的進(jìn)步和發(fā)展。
煙氣脫硫裝置在熱電廠的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,經(jīng)常發(fā)生超過(guò)設(shè)計(jì)條件的情況導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行效率不高, 并且會(huì)伴隨結(jié)垢和腐蝕以及密封水泄漏或者風(fēng)機(jī)噪音大等問(wèn)題。
和常見(jiàn)的濕法煙氣脫硫技術(shù)相比,干法脫硫技術(shù)應(yīng)用成本相對(duì)較低,應(yīng)用所需設(shè)備也相對(duì)較少,同時(shí)能夠有效避免廢水和淤泥的產(chǎn)生以及腐蝕問(wèn)題。
(1)活性焦吸附:活性焦其實(shí)是20 世紀(jì)70年代由德國(guó)研制而成的一種吸附劑,和美國(guó)的改性天然沸石吸附劑相比,不僅吸附性能和容量更具優(yōu)越性,而且還具有比較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。其微孔結(jié)構(gòu)即使在高達(dá)800℃的環(huán)境中也無(wú)損,因此具有永不降低的吸附活力。 利用這種脫硫方法吸附出的二氧化硫能夠直接制酸。 這種脫硫方法雖然已經(jīng)在德國(guó)普遍應(yīng)用,但是國(guó)內(nèi)的相關(guān)報(bào)道卻還比較少。 活性焦其實(shí)還不僅僅只是吸附劑,同時(shí)還是一種具有一定催化作用的催化劑, 被吸附的SO2因?yàn)檫@種催化劑的作用能夠被直接制造成硫酸再利用。
(2)噴霧干燥:這是一種利用石灰乳和SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸鈣實(shí)現(xiàn)脫硫目的的方法。具體是采取噴霧的方式讓SO2更充分地與石灰乳接觸進(jìn)而讓兩者之間的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生得更徹底。 再將產(chǎn)生的亞硫酸鈣實(shí)施干燥處理以后使用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行搜集。 這種脫硫方法同樣不容易發(fā)生設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題,而且應(yīng)用成本和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低,工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單,但是脫硫效率卻可以高達(dá)百分之八十五以上。 目前這種脫硫方法已經(jīng)得到比較廣泛的應(yīng)用, 但是需要注意的是這種方法需要完善廢水和淤泥后處理。
(3)沸石吸附:這種脫硫方法采用的沸石是20 世紀(jì)70年代由美國(guó)研發(fā)的改性沸石脫硫劑, 并且已經(jīng)被比較廣泛的應(yīng)用于干法煙氣脫硫技術(shù)當(dāng)中。 這種沸石吸附脫硫方法的過(guò)程通常包括吸附、解吸、再生、冷卻四個(gè)環(huán)節(jié),流程簡(jiǎn)單并且不會(huì)產(chǎn)生廢水淤泥和結(jié)垢問(wèn)題。 沸石吸附脫硫方式不但經(jīng)濟(jì)實(shí)惠而且還可以保持較好的脫硫效果,在320℃下用干燥空氣吹洗就能夠?qū)崿F(xiàn)沸石再生利用。
濕法煙氣脫硫技術(shù)和干法煙氣脫硫技術(shù)一樣存在各種不同的脫硫方法,本文主要針對(duì)常用的脫硫方法進(jìn)行分析。
(1)亞鈉法:這是一種利用Na2CO3溶液作為吸收劑的方法,利用Na2CO3和SO2的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閮煞N亞硫酸鹽(亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉)。 由于所轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的亞硝酸鹽都能直接溶解于水,因此同樣不會(huì)發(fā)生設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題。 不過(guò)轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的亞硝酸鹽并不能回收利用,只能成為廢氣液體。
(2)石灰乳法:這種脫硫方法會(huì)發(fā)生兩種化學(xué)反應(yīng),其一是石灰和SO2的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸鈣, 其二是石灰和SO2的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈣再和空氣發(fā)生氧化反應(yīng)形成硫酸鈣 (通常所稱的石膏)。 這種脫硫方法的優(yōu)勢(shì)是不僅成本不高而且流程簡(jiǎn)單,不僅操作簡(jiǎn)單而且原料來(lái)源容易,與此同時(shí)還具有較好的除硫效果,因此已經(jīng)被多數(shù)熱電廠所應(yīng)用。 但是需要注意的是設(shè)備結(jié)垢問(wèn)題和產(chǎn)物石膏的價(jià)值利用問(wèn)題。
(3)氧化鎂法:這是一種利用氧化鎂漿液針對(duì)煙道氣體實(shí)施脫硫的方法,兩者的化學(xué)反應(yīng)可以產(chǎn)生亞硫酸鎂以及硫酸鎂,并且產(chǎn)生的鎂通過(guò)碳粉的還原作用能夠循環(huán)生成氧化鎂。 與此同時(shí),這種脫硫方法還可以獲取濃度在10%~15%之間的SO2,進(jìn)而可直接制成硫酸。
綜上所述,煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)該因地制宜,根據(jù)各個(gè)熱電廠的不同情況和回收利用市場(chǎng)狀況進(jìn)行科學(xué)選擇。 同時(shí),熱電廠還應(yīng)該明確本企業(yè)鍋爐能夠采用的煙氣脫硫設(shè)備的適用范圍,選擇科學(xué)合理的煙氣脫硫技術(shù)措施。