固废治理

氨法脱硫再造一片晴空环保实用新技术系列报道

 编者按:建设资源节约型和环境友好型社会成为国家十一五规划纲要的重要内容。作为三废排放大户的石油化工行业要建立低消耗、少排放、可循环的化工资源循环利用体系,必须研究和开发新技术,尽早攻克三废难题。为此,国家从今年起,将在化工行业陆续推出几项针对性较强的环保实用新技术,以解决固体硫石膏污染、旧轮胎翻新再利用、黄磷尾气污染等问题。本版特组织采写了一组专题报道 。

近年来我国二氧化硫年排放量在2000万吨以上,居全球首位,我国已成为仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。控制二氧化硫排放、保护大气环境的紧迫要求使资源化氨法烟气脱硫技术拉开全面推广应用的序幕。

烟气脱硫是一个典型的化工过程,采用不同的脱硫剂,就构成不同的脱硫方法,目前应用较多的有钙法脱硫和氨法脱硫两种。钙法属资源抛弃型,产品为石膏渣和二氧化碳;氨法脱硫属资源回收型,产品为硫铵化肥。

记者从国家烟气脱硫工程技术研究中心了解到,钙法脱硫技术在国外已很成熟且公开,是目前各国普遍使用的商业化技术。钙法脱硫的优点是其脱硫剂石灰石的价格低廉,但存在设备易结垢阻塞、系统复杂、投资多、运行费用高等问题。尤其需要注意的是:我国具有丰富的石膏资源,庞大的化肥工业每年还要副产多达2000万吨的磷肥石膏,这些基本都作为废弃物处理。而钙法脱硫在消耗大量石灰石资源的同时还产生石膏渣、二氧化碳等新的二次污染,这与我国当前推行的节能、环保型社会经济发展方针不相符,因此这种模式对我国并不适用。

与此相比,我国拥有发展氨法烟气脱硫的优越条件。国内合成氨市场的供应量在3500万吨/年以上,为氨法脱硫提供了强有力的原料保障。此外,氨法脱硫产品是具有巨大市场空间的硫铵化肥。也就是说,在氨法脱硫的过程中,氨作为原料来自化肥工业,又以一种高效的载体回到化肥工业,不消耗任何额外的资源,也不产生任何生态污染。

据华东理工大学教授肖文德介绍,氨法脱硫工艺是以氨作为吸收剂除去烟气中的二氧化硫。氨是一种良好的吸收剂,其碱性强于钙基吸收剂;而且氨吸收烟气中二氧化硫的速度快、反应完全、没有废水废渣、吸收剂利用率高,具有很高的脱硫效率。相对于钙法脱硫工艺而言,氨法脱硫的系统简单、设备体积小、能耗低且环境友好。

但是,由于氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范畴,对电力企业而言相对陌生;加上传统氨法脱硫技术长期存在气溶胶、氨损、副产品稳定性等方面的问题,该技术并没有在我国得到推广。由华东理工大学承担的九五国家科技攻关专项火电厂废气二氧化硫净化新技术项目开发的一种新的氨法脱硫技术NADS,则打破了氨法脱硫技术叫好不叫座的僵局,既解决了钙法和传统氨法存在的不足,投资也比钙法降低了20%~30%。

十五期间,肖文德领衔的科研团队继续承担了国家863课题可资源化烟气脱硫技术3。他们以九五成果为基础,自主开创了一条可资源化烟气脱硫的新路。该技术的脱硫率达99.4%,脱硝率达22.3%,硫铵产品质量达国家优等品标准。对于大型锅炉或火力发电厂,新氨法的投资小于200元/千瓦,脱硫副产品硫铵化肥的销售收入可以大部分,甚至完全抵消脱硫成本。不久前天津碱厂采用该技术已建设了60兆瓦机组的氨法烟气脱硫装置。该装置的成功应用,彻底解决了困扰氨法脱硫技术在锅炉烟气脱硫工程上面临的难题,为氨法脱硫技术在我国的全面应用拉开了序幕。