伴随国家对环保需要的看重,国家环保部门发布了有关行业进入超低排放的有关标准,对于企业来讲环保重压很巨大。国家环保部又发布了《钢铁烧结、球团工业大方污染排放标准》等 20 项国家污染物排放标准修改单,钢铁烧结、球团工业大方污染排放标准加严,新增平板玻璃、陶瓷、砖瓦工业大方污染排放限值。
技术优势及特征
◆110℃可脱硝;
◆脱硫脱硝同时进行,脱硫脱硝效率远远高于国家标准;吸收块吸收 量大,脱硫、脱硝成效衰减慢,更换时间迅速;
◆在风机后烟筒之间,不需要增加风机;
◆不产生废水、废渣;
◆一次性投资本钱低廉,换脱硫脱硝模块成本低;
◆为模块式,可以“模块 ”组装,操作便捷。
背景介绍
伴随国家对环保需要的看重,国家环保部门发布了有关行业进入超低排放的有关标准,对于企业来讲环保重压很巨大。国家环保部又发布了《钢铁烧结、球团工业大方污染排放标准》等 20 项国家污染物排放标准修改单,钢铁烧结、球团工业大方污染排放标准加严,新增平板玻璃、陶瓷、砖瓦工业大方污染排放限值。
国务院发布了《有色金属工业进步规划》,提出了中国有色金属进步的主线,这条主线是结构性改革和扩大市场需要。结构性改革,就是调整产业结构,优化存量、引导增量、主动减量,解决结构性过剩产能,促进行业技术进步和产业转型升级;扩大市场需要,就是解决制约商品应用的工艺技术、商品水平、新材料研发、新品推 广等瓶环颈问题,拓展消费范围和空间。达成产业与资源、能源、环境、社会和谐进步。
特别是火电厂、水泥制造、钢铁冶炼、有色金属行业、碳素行业等企业环保重压依旧巨大急切需要高效脱硫脱硝设施以满足环保需要。
技术介绍
现有脱硫工艺
1.石灰石-石膏湿法
石灰石-石膏法使用将石灰石粉碎成 200 ~ 300 目大小的石灰粉,将它制成石灰浆液,在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触,从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统,因为石灰石活性较低,需通过增大吸收液的喷淋量,提升液气比,来保证足够的脱硫效率,因此运行成本较高。
石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提升脱硫效率,石灰法主要存在的问题是塔内容易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。
2.氨法
氨法使用氨水作为 SO2 的吸收剂,SO2 与 NH3 反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。依据吸收液再生办法的不同,氨法可分为氨—酸法、氨— 亚硫酸氨法和氨——硫酸氨法。
氨法主要优点是脱硫效率高(与钠碱法相同),副产物可作为农业肥料。因为氨易挥发,使吸收剂消耗量增加,脱硫剂借助率不高;脱硫对氨水的浓度有肯定的需要,若氨水浓度太低,不只影响脱硫效率,而且水循环系统庞大,使运行成本增大;浓度增大,必然致使蒸发量的增大,对工作环境产生影响,而且氨易与净化后烟气中的 SO2 反应,形成气溶胶,使得烟气没办法达标排放。
氨法的收购过程也是较为困难的,投资成本较高,需配备制酸系统或结晶收购装置 (需配备中和器、结晶器、脱水机、干燥机等),系统复杂,设施繁多,管理维护需要高。
3.半干法脱硫
半干法脱硫工艺是指脱硫剂以湿态加入,借助烟气显热蒸发浆液中的水分。在干燥过程中,脱硫剂与烟气中的二氧化硫发生反应,生成干粉状的产物。为了提升脱硫效率,一般使用石灰粉消化制浆作为脱硫剂。若配合用袋式除尘器,或可提升10%--15%的脱硫效率。半干法烟气脱硫技术主要有增湿灰循环脱硫技术、旋转喷雾干燥法和气体悬浮吸收法。
4.其它工艺
(1)电子束法:是一种借助高能物理原理,使用电子束辐照烟气,或以脉冲产生电晕对烟气推行脱硫的办法。电子束法用的脱硫剂为合成氨。
(2)海水法:使用海水对烟气脱硫的办法,此办法受地域条件限制。且有氯化物紧急腐蚀设施的问题。脱硫残液 PH 非常低,需要配置参数适当的水质恢复系统,才能达到环保需要的排放条件。
现有脱硝工艺
SNCR 脱硝技术
SNCR 技术是指在锅炉炉膛出口 850—1100℃的温度范围内喷入还原剂(如氨气、尿 素等)将它中的NOx 还原成 N2 和 H2O。SNCR 工艺对温度需要十分严格对机组负荷变化适应性差,对负荷变动频繁的设施应用遭到限制。脱硝效率一般只有 25%-45%。SNCR 脱硝技术一般只适用于老机组改造且对 NOx 排放需要不高的地区。
SCR 烟气脱硝技术
SCR 脱硝技术是指在 300-420℃的烟气温度范围内喷入氨气作为还原剂,在催化剂有哪些用途下与烟气中的NOx 发生选择性催化反应生成 N2 和 H2O。SCR 烟气脱硝技术具备脱硝效率高,成熟靠谱,应用广泛,适用性较强。脱硝效率较高,但运行成本较高,且安全性需要严格控制。
GFX干法脱硫脱硝工艺
近十年来,拓扑高分子无机化合物在工业废气脱硫脱硝,废水处置方面的应用研究获得了长足的进步,无论是基础研究还是应用开发都有进一步的提高和扩展,为拓扑高分子无机化合物在环境范围提供了广阔的进步空间。
被叫做“第三种碱”和“绿色安全中和剂”的拓扑高分子无机化合物所以这样遭到喜爱,重要原因是其具备最强的缓冲性能和吸附能力,用来中和各种酸类,即便用过量,其 PH 值也不会超越 9,这恰好是美国《废气,脱硫、脱硝,清洗水条例》(Clean Water Act )排放标准的上限。其吸附能力又是其脱除各种有害成分所拥有的基本功能。因此, 在国内用拓扑高分子无机化合物处置工业三废是一项集环境一资源一经济优势于一体的工艺技术,一向为国内所关注。
脱硫过程简述
1)拓扑无机高分子合物脱硫工艺是以拓扑无机高分子合物(MgO)为材料,经熟化生成拓扑高分子无机化合物作为脱硫剂。
2)其主要的化学反应有:
熟化制浆:m+n MgO+H2O mnMg(OH)2
脱硫吸收:Mg(OH)n2 +SO2 MgSO3+H2O
氧 化:MgSO3 + ½O2 自由基 MgSO4
脱硝过程简述
低温条件下,氧化镁与碳酸镁催化氧气与硫化合物产生吸附氧化反应,产生了三氧化硫,三氧化硫具备高氧化性,所以,在三氧化硫的氧化下,废气中的NOx 都被氧化为高价的氮化合物。
举例说明:在三氧化硫的氧化催化下,产生了 N2O5,这种化合物飞速地与废气中的水产生了硝酸盐,产生的硝酸盐飞速地被吸附在拓扑氧化镁无机多孔分子中。达到了飞速脱硝的目的。
三氧化硫催化下形成的臭氧 O3 与 NO 一氧化氮之间的重点反应如下:
(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
脱硫原理
1)第一,烟尘中的硫与填料塔内填料之间的表面进行物理吸附,物理吸附成效的好坏,决定于吸附块比表面积的大小,本公司为增大干法脱硫脱硝吸附块的比表面积,使用了本公司独有技术创造的技术办法,通过有机添加发泡剂的合理用,使之产生了低阻、大比表面积的吸附块。
2)吸附块中,二价阳离子的储备,有益于镁水泥的生成,塔内拥有高浓度的二价阳离子,足够的反应时间,与反应温度,有益于化学反应的进行。
高效有机脱硫技术可在不改动原有些净化系统的首要条件下,只在管道上增加脱硫脱硝组合吸附体,就可达到脱硫脱硝的目的,生成副商品为镁水泥,无二次污染,烟尘经 GFX 干法脱硫脱硝处置,气体排放即可满足超低排放需要。
每个处置办法优劣对比
工艺步骤
脱硫脱硝设施
主体设施为一吸附塔,塔内由 4 层填料填充,填料是用有机材料通过各种有机发泡 剂制成的低阻,大比表面积的吸附块。吸附塔内上部设有喷淋管。
在吸附块达到饱和时,按期更换吸附块。
吸附块吸附烟尘中的硫化物,硫化物在经过填料时,边吸附边反应,当吸附达到饱和后更换吸附块。
吸附块
吸附块的主要成分是氧化镁(MgO),以氧化镁(MgO)、氯化镁为主要材料,加入适当的各种渗透剂、发泡剂等材料,制成块状加入到吸附塔中。烟气经过吸附塔中的吸附块干法吸附,使之达到脱硫脱硝目的。
我企业的氧化镁材料及吸附块的生产制作地,均源自有“世界镁都”之称的辽宁营口大石桥市。该城市氧化镁矿产丰富,按目前的开采及未开发状况,该区域的氧化镁可供开采 200 年左右。
氧化镁的来源除菱镁矿、白云石矿以外,海水提取也是现在主要的来源之一。海水盐分中镁的占有量仅次于氯和钠,位居第三。在引入的海水中加入石灰乳、沉降、过滤、洗涤得到 Mg(OH)2 。MgCl 2+ Ca(0H)2 → Mg(0H)2 ↓ + CaCl2 氢氧化镁经过煅烧生产氧化镁,本钱与矿石提取相近。因此,氧化镁的提供是靠谱 的。
现在正在研发新型的吸附块材料,由适合比率的粉煤灰、CaO、MgO 等为主要材料,添加发泡剂、渗透剂,制成砖状,为了增加吸附块的强度添加适合比率的 MgCl2。
粉煤灰,是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,是燃煤电厂排出的主要固体废物。粉煤灰颗粒呈多孔型蜂窝状组织,比表面积较大,具备较高的吸附活性,颗粒的粒径范围为 0.5—300 μm。并且珠壁具备多孔结构,孔隙率高达 50%一 80%,有非常强的吸水性。
该新型吸附块脱硫成效与现有吸附块相当,但本钱减少 20%左右,能减少脱硫站平时运行成本近 20%。同时也为电厂的粉煤灰综合借助开辟了新渠道。
副商品
脱硫脱硝吸附块也可以做成砖状,直接支撑建筑用砖的规格,经过脱硫吸附饱和后,可直接作为建筑用砖用,副商品处置更便捷。
经过运行一段时间后,脱硫脱硝块中的吸附材料完全吸收烟气中的 SO2,生成镁水 泥副商品,需更换新的吸附块。
由于生成的副商品是无毒无害的,是一般废弃物,可以运送至填埋场填埋,也可以运用其他办法进行综合再借助。
对于用后的吸附块,可作为硫酸盐类的材料进行二次交易。

吸附块的后处置
固体吸附块,其主要成分是氧化镁,通过发泡技术制作为多孔拓扑结构的填料,用于吸收烟气中的二氧化硫等气体。吸附块与气体发生物理、化学反应,达到去除 SO2 的成效,同时生成了可借助的硫酸盐。这类盐类富含植物成长所必需的多种元素,比如:镁元素,有益于植物叶面成长。再借助腐殖酸、植物氨基酸、氮、磷、钾、铁、锰、锌、 钼、铜、硅等多种微量元素组成科学的配比,与水渗透剂溶解后复配喷淋。
商品既能够作为水果、蔬菜、花卉植物经济作物的壮果肥料也可以作为小麦、水稻等粮食作物的根部增根肥,同时具备改良土壤增加土壤养份、保墒等用途,在农业和园艺上应用前途远大。
饱和吸附块经过工序处置后不但可以用作植物肥料,还可以第三制作成吸附块和附加值更高的水泥膨胀剂供应,满足环保需要的同时也解决了业主单位的后顾之忧。而且还能带来肯定的收益,进一步减少了用本钱。
后处置工艺步骤
成功案例
电解铝烟气脱硫改造项目
后处置工艺步骤
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