废碱渣循环流化床高效烟气脱硫应用技术的研制

项目简介：

据有关统计，在上世纪末我国每年因燃煤引起的SO₂排放总量已超过2000万吨，居世界首位，因此国家对工矿企业二氧化硫的排放实行严格控制。其中，对燃煤电厂的控制尤为严格，《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》（环发[2002]26号2002-0103）中明确规定燃用中、高硫煤的电厂锅炉必须配套安装烟气脱硫设施进行脱硫。目前，我国火电厂所采用的烟气脱硫装置许多从国外引进，如：日本三菱重工、挪威ABB、德国Lurgi等，不仅造价昂贵（投资几百万至几千万美元之间），而且运行费用很高。还有一些电厂采用国内研发的湿法烟气脱硫净化技术，虽然造价较国外引进低一些，但仍然存在运行费用高，脱硫效率低等问题。

纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业，废弃碱渣是制碱工业产生的主要废弃物之一。我国每年利用氨碱法生产纯碱约300多万吨，年产生废液3000多万m³，废碱渣近300万吨。大部分氨碱厂的氨碱废液废渣靠筑坝堆存，天津碱厂在70年生产过程中已积存碱渣1500万吨，占地3.5km²，造成渣山周围地区地上地下的严重污染。

循环流化床烟气脱硫净化技术以循环流化床原理为基础，脱硫反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发脱硫剂吸收液中的水分，使最终产物为干粉状，并通过对吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，大大地提高了吸收剂的利用率与脱硫效率，因此近几年来受到了国内外的极大关注。它不但具有干法脱硫工艺的许多优点，如流程简单、占地面积小、投资少、运行费用低、副产物可利用等，而且能在较低的钙硫比情况下接近或达到与湿法洗涤工艺相近的脱硫效率。另外循环流化床烟气脱硫不仅适合于大型锅炉，而且经适当改造还可用于中小锅炉的SO₂污染治理，较为适合我国国情，是我国目前迫切发展的重要烟气脱硫技术之一。

利用废碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，可以起到“一箭三雕”的效果：脱硫效率不降低的条件下降低了烟气脱硫的投资费用和运行费用、实现废弃物的转化消纳、减少了石灰石开采对环境的冲击。

本项目利用氨碱厂所产废弃碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，研究成果如下：

1.     废弃碱渣理化性质全面分析，为脱硫可行性，脱硫机理研究，脱硫后废弃物组成及毒性分析奠定基础。

2.     搭建一循环流化床试验装置，对废碱渣脱硫剂脱硫性能及动力特性进行研究。

3.     设计、研制并搭建循环流化床烟气脱硫中试实验装置（塔高5.6米），实验研究最佳脱硫工艺条件，实验证明，在最佳脱硫条件下，脱硫效率可达到85％以上。同时研究脱硫装置运行期间各测点温度、湿度、压力、脱硫剂浓度、SO₂浓度等的变化规律，研究不同粒径废碱渣，不同喷水量，不同脱硫剂循环量等因素对脱硫效率的影响，为实际废碱渣循环流化床烟气脱硫装置的设计和运行调试奠定基础。

4.     嘉兴35t/h垃圾焚烧炉烟气净化塔现场实验研究，确定废碱渣脱硫最佳工艺条件，实验证明，在最佳脱硫条件，脱硫效率可达到85％。同时研究脱硫塔运行期间不同测点温度、湿度、压力、脱硫剂浓度、SO₂浓度等的变化规律，研究不同粒径废碱渣，不同喷水量，不同脱硫剂循环量等因素对脱硫效率的影响。

5.     对比脱硫前后废碱渣理化性质的变化，分析脱硫机理。分析测定脱硫后废弃物的毒性，证明此废弃物无毒，可直接排放或利用。

6.     对废碱渣循环流化床烟气脱硫技术的经济性进行评估，与石灰石/石灰湿法烟气脱硫相比，在相同的脱硫效率下，建造费用降低30－50％，运行费降低50－60％。

联系方式：北京交通大学长三角研究院 科技发展部  0511-85580926、0511-85580921