近年來(lái)環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重,環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)格,這對(duì)環(huán)保技術(shù)提出了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),尤其對(duì)于新技術(shù),如果研發(fā)基礎(chǔ)扎實(shí),市場(chǎng)應(yīng)用能夠適應(yīng)新的環(huán)保要求,在新的環(huán)保形勢(shì)下,才能經(jīng)得住考驗(yàn),得到持續(xù)發(fā)展。
由四川大學(xué)大氣污染控制工程研究中心、國(guó)家煙氣脫硫工程技術(shù)研究中心在國(guó)家多項(xiàng)科技項(xiàng)目支持下,研究開(kāi)發(fā)的新型催化法煙氣脫硫技術(shù),經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和工程應(yīng)用,在應(yīng)對(duì)超低排放、循環(huán)利用、節(jié)能降耗等方面,取得了一定的成績(jī)。
傳統(tǒng)煙氣脫硫技術(shù),按照脫硫反應(yīng)過(guò)程中,可以分為吸收法和吸附法兩大類,吸收法主要利用化學(xué)反應(yīng),采用各種堿性物質(zhì)與二氧化硫反應(yīng),以達(dá)到脫硫的目的,而吸附法則屬于物理反應(yīng),主要利用吸附材料較大的表面積和豐富的孔結(jié)構(gòu)來(lái)吸附煙氣中的二氧化硫,達(dá)到脫硫的目的。傳統(tǒng)脫硫技術(shù)較為成熟,應(yīng)用也比較廣泛,但是針對(duì)越來(lái)越嚴(yán)的環(huán)保要求,存在效率低、白煙、硫酸霧、二次污染等各種問(wèn)題。
新型催化法煙氣脫硫技術(shù)屬于環(huán)境催化技術(shù),不同于傳統(tǒng)的脫硫反應(yīng)機(jī)理,其創(chuàng)新點(diǎn)主要有:
催化法技術(shù):區(qū)別于吸收法技術(shù)和吸附法技術(shù),屬于催化技術(shù),可以將二氧化硫催化氧化成三氧化硫,再與煙氣中的水份反應(yīng)生成硫酸,在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,不需要像吸收法一樣不斷的補(bǔ)充吸收劑,也不像吸附法一樣需要不斷更換和補(bǔ)充吸附劑,設(shè)置流動(dòng)床進(jìn)行塔外再生。
低溫催化:傳統(tǒng)硫酸廠釩系催化劑起燃溫度400°C左右,適用SO2濃度高于5%,而新型催化法脫硫技術(shù)在50°C即可發(fā)生反應(yīng),且能達(dá)到95%以上的脫硫效率,真正實(shí)現(xiàn)了低溫催化。
耦合技術(shù):傳統(tǒng)工藝為催化轉(zhuǎn)化和吸收,分兩步在兩個(gè)設(shè)備內(nèi)完成。新型催化法工藝是催化吸收耦合技術(shù),兩步反應(yīng)在一個(gè)設(shè)備內(nèi)完成。
采用新型催化法技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
高效。脫硫效率高。脫硫效率>95%,特別是在處理低濃度煙氣時(shí),能突破吸收法技術(shù)氣液平衡的限制,脫硫效率不下降,工程實(shí)踐中甚至出現(xiàn)了100%的脫硫效率;
適應(yīng)性強(qiáng)、范圍廣。適應(yīng)煙氣成分復(fù)雜、二氧化硫濃度在0.001%~3%波動(dòng)、煙氣溫度在60~200℃間的各種工況條件。
高效去除硫酸霧??梢杂行コ蛩犰F,滿足現(xiàn)行硫酸行業(yè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)硫酸霧5mg/m3的特別排放限值要求,中國(guó)硫酸工業(yè)協(xié)會(huì)推薦使用。(附圖1和2)
附圖1 第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的硫酸霧排放達(dá)到特別排放限值要求的報(bào)告
圖2 中國(guó)硫酸工業(yè)協(xié)會(huì)出具的情況說(shuō)明
簡(jiǎn)單。工藝流程短、設(shè)備少、占地面積小;操作簡(jiǎn)單。日常只有再生泵間歇式操作,一般裝置每班只需1人,也可由其他生產(chǎn)裝置的操作人員兼顧操作,節(jié)省操作人員費(fèi)用。
環(huán)保。運(yùn)行穩(wěn)定安全可靠。由于是干法技術(shù),不會(huì)有濕法技術(shù)的結(jié)垢、堵塞等一系列問(wèn)題;無(wú)二次污染。副產(chǎn)品硫酸回到硫酸裝置或其它工段使用,因此沒(méi)有任何其他外排液、固污染物。
經(jīng)濟(jì)。不需脫硫劑。催化法技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)是催化劑加速反應(yīng)過(guò)程但本身不消耗,相比吸收法技術(shù)需要不斷添加脫硫劑,新型催化法技術(shù)的催化劑基本不用添加,只需反復(fù)再生即可,運(yùn)行費(fèi)用低。脫硫副產(chǎn)品稀硫酸返回到硫酸裝置后用于生產(chǎn)濃硫酸,產(chǎn)品價(jià)值高。硫是一種寶貴的戰(zhàn)略資源,我國(guó)每年需進(jìn)口硫磺約1000萬(wàn)噸,本法回收硫資源對(duì)我國(guó)具有戰(zhàn)略意義。對(duì)硫酸行業(yè)來(lái)說(shuō)不僅減少了SO2的排放,還減少了單位產(chǎn)品的原料消耗,并且硫酸尾氣的SO2濃度越高,在同樣的運(yùn)行成本下回收的產(chǎn)品就越多,收益就越好。