技術(shù)優(yōu)勢及特點(diǎn)
◆110℃可脫硝;
◆脫硫脫硝同時(shí)進(jìn)行，脫硫脫硝效率遠遠高于國家標準;吸收塊吸收 量大，脫硫、脫硝效果衰減慢，更換時(shí)間快速;
◆在風(fēng)機后煙筒之間，不用增加風(fēng)機;
◆不產(chǎn)生廢水、廢渣;
◆一次性投資成本低廉，換脫硫脫硝模塊費用低;
◆為模塊式，可以“模塊 ”組裝，操作方便。
背景簡(jiǎn)介
隨著(zhù)國家對環(huán)保要求的重視，國家環(huán)保部門(mén)發(fā)布了相關(guān)行業(yè)進(jìn)入超低排放的相關(guān)標準，對于企業(yè)來(lái)說(shuō)環(huán)保壓力非常巨大。國家環(huán)保部又發(fā)布了《鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染排放標準》等 20 項國家污染物排放標準修改單，鋼鐵燒結、球團工業(yè)大氣污染排放標準加嚴，新增平板玻璃、陶瓷、磚瓦工業(yè)大氣污染排放限值。
國務(wù)院發(fā)布了《有色金屬工業(yè)發(fā)展規劃》，提出了中國有色金屬發(fā)展的主線(xiàn)，這條主線(xiàn)是結構性改革和擴大市場(chǎng)需求。結構性改革，就是調整產(chǎn)業(yè)結構，優(yōu)化存量、引導增量、主動(dòng)減量，化解結構性過(guò)剩產(chǎn)能，促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)轉型升級;擴大市場(chǎng)需求，就是解決制約產(chǎn)品應用的工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、新材料研發(fā)、新產(chǎn)品推 廣等瓶環(huán)頸問(wèn)題，拓展消費領(lǐng)域和空間。實(shí)現產(chǎn)業(yè)與資源、能源、環(huán)境、社會(huì )和諧發(fā)展。
尤其是火電廠(chǎng)、水泥制造、鋼鐵冶煉、有色金屬行業(yè)、碳素行業(yè)等企業(yè)環(huán)保壓力依然巨大急需高效脫硫脫硝設備以滿(mǎn)足環(huán)保要求。
技術(shù)介紹
現有脫硫工藝
1.石灰石-石膏濕法
石灰石-石膏法采用將石灰石粉碎成 200 ～ 300 目大小的石灰粉，將其制成石灰漿液，在吸收塔內通過(guò)噴淋霧化使其與煙氣接觸，從而達到脫硫的目的。該工藝需配備石灰石粉碎系統與石灰石粉化漿系統，由于石灰石活性較低，需通過(guò)增大吸收液的噴淋量，提高液氣比，來(lái)保證足夠的脫硫效率，因此運行費用較高。
石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰活性大大高于石灰石，可提高脫硫效率，石灰法主要存在的問(wèn)題是塔內容易結垢，引起氣液接觸器(噴頭或塔板)的堵塞。
2.氨法
氨法采用氨水作為 SO2 的吸收劑，SO2 與 NH3 反應可產(chǎn)生亞硫酸氨、亞硫酸氫氨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸氨。根據吸收液再生方法的不同，氨法可分為氨—酸法、氨— 亞硫酸氨法和氨——硫酸氨法。
氨法主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高(與鈉堿法相同)，副產(chǎn)物可作為農業(yè)肥料。由于氨易揮發(fā)，使吸收劑消耗量增加，脫硫劑利用率不高;脫硫對氨水的濃度有一定的要求，若氨水濃度太低，不僅影響脫硫效率，而且水循環(huán)系統龐大，使運行費用增大;濃度增大，勢必導致蒸發(fā)量的增大，對工作環(huán)境產(chǎn)生影響，而且氨易與凈化后煙氣中的 SO2 反應，形成氣溶膠，使得煙氣無(wú)法達標排放。
氨法的回收過(guò)程也是較為困難的，投資費用較高，需配備制酸系統或結晶回收裝置 (需配備中和器、結晶器、脫水機、干燥機等)，系統復雜，設備繁多，管理維護要求高。
3.半干法脫硫
半干法脫硫工藝是指脫硫劑以濕態(tài)加入，利用煙氣顯熱蒸發(fā)漿液中的水分。在干燥過(guò)程中，脫硫劑與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應，生成干粉狀的產(chǎn)物。為了提高脫硫效率，通常采用石灰粉消化制漿作為脫硫劑。若配合使用袋式除塵器，或可提高10%--15%的脫硫效率。半干法煙氣脫硫技術(shù)主要有增濕灰循環(huán)脫硫技術(shù)、旋轉噴霧干燥法和氣體懸浮吸收法。
4.其它工藝
(1)電子束法：是一種利用高能物理原理，采用電子束輻照煙氣，或以脈沖產(chǎn)生電暈對煙氣實(shí)施脫硫的方法。電子束法使用的脫硫劑為合成氨。
(2)海水法：采用海水對煙氣脫硫的方法，此方法受地域條件限制。且有氯化物嚴重腐蝕設備的問(wèn)題。脫硫殘液 PH 很低，必須配置參數合理的水質(zhì)恢復系統，才能達到環(huán)保要求的排放條件。
現有脫硝工藝
SNCR 脫硝技術(shù)
SNCR 技術(shù)是指在鍋爐爐膛出口 850—1100℃的溫度范圍內噴入還原劑(如氨氣、尿 素等)將其中的NOx 還原成 N2 和 H2O。SNCR 工藝對溫度要求十分嚴格對機組負荷變化適應性差，對負荷變動(dòng)頻繁的設備應用受到限制。脫硝效率一般只有 25%-45%。SNCR 脫硝技術(shù)一般只適用于老機組改造且對 NOx 排放要求不高的區域。
SCR 煙氣脫硝技術(shù)
SCR 脫硝技術(shù)是指在 300-420℃的煙氣溫度范圍內噴入氨氣作為還原劑，在催化劑的作用下與煙氣中的NOx 發(fā)生選擇性催化反應生成 N2 和 H2O。SCR 煙氣脫硝技術(shù)具有脫硝效率高，成熟可靠，應用廣泛，適用性較強。脫硝效率較高，但運行費用較高，且安全性需要嚴格控制。
GFX干法脫硫脫硝工藝
近十年來(lái)，拓撲高分子無(wú)機化合物在工業(yè)廢氣脫硫脫硝，廢水處理方面的應用研究取得了長(cháng)足的進(jìn)步，無(wú)論是基礎研究還是應用開(kāi)發(fā)都有進(jìn)一步的提升和擴展，為拓撲高分子無(wú)機化合物在環(huán)境領(lǐng)域提供了廣闊的發(fā)展空間。
被稱(chēng)為“第三種堿”和“綠色安全中和劑”的拓撲高分子無(wú)機化合物所以如此受到青睞，主要原因是其具有極強的緩沖性能和吸附能力，用來(lái)中和各種酸類(lèi)，即使使用過(guò)量，其 PH 值也不會(huì )超過(guò) 9，這恰好是美國《廢氣，脫硫、脫硝，清潔水條例》(Clean Water Act )排放標準的上限。其吸附能力又是其脫除各種有害成分所具備的基本功能。因此， 在我國用拓撲高分子無(wú)機化合物處理工業(yè)三廢是一項集環(huán)境一資源一經(jīng)濟優(yōu)勢于一體的工藝技術(shù)，一向為國內所關(guān)注。
脫硫過(guò)程簡(jiǎn)述
1)拓撲無(wú)機高分子合物脫硫工藝是以拓撲無(wú)機高分子合物(MgO)為原料，經(jīng)熟化生成拓撲高分子無(wú)機化合物作為脫硫劑。
2)其主要的化學(xué)反應有：
熟化制漿：m+n MgO+H2O mnMg(OH)2
脫硫吸收：Mg(OH)n2 +SO2 MgSO3+H2O
氧 化：MgSO3 + ?O2 自由基 MgSO4
脫硝過(guò)程簡(jiǎn)述
低溫條件下，氧化鎂與碳酸鎂催化氧氣與硫化合物產(chǎn)生吸附氧化反應，產(chǎn)生了三氧化硫，三氧化硫具有高氧化性，所以，在三氧化硫的氧化下，廢氣中的NOx 都被氧化為高價(jià)的氮化合物。
舉例說(shuō)明：在三氧化硫的氧化催化下，產(chǎn)生了 N2O5，這種化合物迅速地與廢氣中的水產(chǎn)生了硝酸鹽，產(chǎn)生的硝酸鹽迅速地被吸附在拓撲氧化鎂無(wú)機多孔分子中。達到了迅速脫硝的目的。
三氧化硫催化下形成的臭氧 O3 與 NO 一氧化氮之間的關(guān)鍵反應如下：
(1)NO+O3→NO2+O2
(2)NO2+O3→NO3+O2
(3)NO3+NO2→N2O5 (三氧化硫催化)
(4)NO+O+M→NO2+M
(5)NO2+O→NO3
脫硫原理
1)首先，煙塵中的硫與填料塔內填料之間的表面進(jìn)行物理吸附，物理吸附效果的好壞，決定于吸附塊比表面積的大小，本公司為增大干法脫硫脫硝吸附塊的比表面積，采用了本公司獨有技術(shù)發(fā)明的技術(shù)方法，通過(guò)有機添加發(fā)泡劑的合理使用，使之產(chǎn)生了低阻、大比表面積的吸附塊。
2)吸附塊中，二價(jià)陽(yáng)離子的儲備，有利于鎂水泥的生成，塔內具備高濃度的二價(jià)陽(yáng)離子，足夠的反應時(shí)間，以及反應溫度，有利于化學(xué)反應的進(jìn)行。
高效有機脫硫技術(shù)可在不改動(dòng)原有的凈化系統的前提下，只在管道上增加脫硫脫硝組合吸附體，就可達到脫硫脫硝的目的，生成副產(chǎn)品為鎂水泥，無(wú)二次污染，煙塵經(jīng) GFX 干法脫硫脫硝處理，氣體排放即可滿(mǎn)足超低排放要求。
各個(gè)處理方法優(yōu)劣對比
工藝流程
脫硫脫硝設備
主體設備為一吸附塔，塔內由 4 層填料填充，填料是用有機原料通過(guò)各種有機發(fā)泡 劑制成的低阻，大比表面積的吸附塊。吸附塔內上部設有噴淋管。
在吸附塊達到飽和時(shí)，定期更換吸附塊。
吸附塊吸附煙塵中的硫化物，硫化物在經(jīng)過(guò)填料時(shí)，邊吸附邊反應，當吸附達到飽和后更換吸附塊。
吸附塊
吸附塊的主要成分是氧化鎂(MgO)，以氧化鎂(MgO)、氯化鎂為主要原料，加入適量的各種滲透劑、發(fā)泡劑等原料，制成塊狀加入到吸附塔中。煙氣經(jīng)過(guò)吸附塔中的吸附塊干法吸附，使之達到脫硫脫硝目的。
我公司的氧化鎂原料及吸附塊的生產(chǎn)制作地，均來(lái)源于有“世界鎂都”之稱(chēng)的遼寧營(yíng)口大石橋市。該城市氧化鎂礦產(chǎn)豐富，按現在的開(kāi)采及未開(kāi)發(fā)情況，該地區的氧化鎂可供開(kāi)采 200 年左右。
氧化鎂的來(lái)源除菱鎂礦、白云石礦之外，海水提取也是目前主要的來(lái)源之一。海水鹽分中鎂的占有量?jì)H次于氯和鈉，位居第三。在引入的海水中加入石灰乳、沉降、過(guò)濾、洗滌得到 Mg(OH)2 。MgCl 2+ Ca(0H)2 → Mg(0H)2 ↓ + CaCl2 氫氧化鎂經(jīng)過(guò)煅燒生產(chǎn)氧化鎂，成本與礦石提取相近。因此，氧化鎂的供應是可靠 的。
目前正在研發(fā)新型的吸附塊材料，由適當比例的粉煤灰、CaO、MgO 等為主要原料，添加發(fā)泡劑、滲透劑，制成磚狀，為了增加吸附塊的強度添加適當比例的 MgCl2。
粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來(lái)的細灰，是燃煤電廠(chǎng)排出的主要固體廢物。粉煤灰顆粒呈多孔型蜂窩狀組織，比表面積較大，具有較高的吸附活性，顆粒的粒徑范圍為 0.5—300 μm。并且珠壁具有多孔結構，孔隙率高達 50%一 80%，有很強的吸水性。
該新型吸附塊脫硫效果與現有吸附塊相當，但成本降低 20%左右，能降低脫硫站日常運行費用近 20%。同時(shí)也為電廠(chǎng)的粉煤灰綜合利用開(kāi)辟了新途徑。
副產(chǎn)品
脫硫脫硝吸附塊也可以做成磚狀，直接支撐建筑用磚的規格，經(jīng)過(guò)脫硫吸附飽和后，可直接作為建筑用磚使用，副產(chǎn)品處理更方便。
經(jīng)過(guò)運行一段時(shí)間后，脫硫脫硝塊中的吸附材料完全吸收煙氣中的 SO2，生成鎂水 泥副產(chǎn)品，需更換新的吸附塊。
因為生成的副產(chǎn)品是無(wú)毒無(wú)害的，屬于一般廢棄物，可以運送至填埋場(chǎng)填埋，也可以運用其他方法進(jìn)行綜合再利用。
對于使用后的吸附塊，可作為硫酸鹽類(lèi)的原料進(jìn)行二次買(mǎi)賣(mài)。
吸附塊的后處理
固體吸附塊，其主要成分是氧化鎂，通過(guò)發(fā)泡技術(shù)制作為多孔拓撲結構的填料，用于吸收煙氣中的二氧化硫等氣體。吸附塊與氣體發(fā)生物理、化學(xué)反應，達到去除 SO2 的效果，同時(shí)生成了可利用的硫酸鹽。這些鹽類(lèi)富含植物生長(cháng)所必需的多種元素，例如：鎂元素，有利于植物葉面生長(cháng)。再利用腐殖酸、植物氨基酸、氮、磷、鉀、鐵、錳、鋅、 鉬、銅、硅等多種微量元素組成科學(xué)的配比，與水滲透劑溶解后復配噴淋。
產(chǎn)品既可以作為水果、蔬菜、花卉植物經(jīng)濟作物的壯果肥料也可以作為小麥、水稻等糧食作物的根部增根肥，同時(shí)具有改良土壤增加土壤養份、保墑等作用，在農業(yè)和園藝上應用前景廣闊。
飽和吸附塊經(jīng)過(guò)工序處理后不但可以用作植物肥料，還可以再次制作成吸附塊和附加值更高的水泥膨脹劑出售，滿(mǎn)足環(huán)保要求的同時(shí)也解決了業(yè)主單位的后顧之憂(yōu)。而且還能帶來(lái)一定的收益，進(jìn)一步降低了使用成本。
后處理工藝流程
成功案例
后處理工藝流程
合作推廣
成果與技術(shù)合作請聯(lián)系：
聯(lián)系人：郭立剛
手機：18604125000
聲明：
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我是此專(zhuān)利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來(lái)源：郭立剛
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2024年09月19日 ~ 21日 
