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  煙氣脫硫脫硝技法及設備用耐腐蝕合金介紹
 
 

 

   為控制SO2污染,防治酸雨危害,加快我國煙氣脫硫技術和產業發展已刻不容緩。國家煙氣脫硫工程技術研究中心對多種煙氣脫硫脫硝技術進行了研究開發,主要包括:

 

1、磷銨肥法(PAFP)煙氣脫硫技術

   磷銨肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process,簡稱PAFP),是四川省環科院等單位共同研究開發的煙氣脫硫新工藝(國家“七五”(214)項目新技術083號)。其脫硫率≥95%,脫硫副產品為氮硫復合肥料。此技術的特點是將煙氣中的SO2脫除并針對我國硫資源短缺的現狀,回收SO2取代硫酸生產肥料,在解決污染的同時,又綜合利用硫資源,是一項化害為利的煙氣脫硫新方法。該技術已于1991年通過國家環保局組織的正式鑒定,獲國家“七五”攻關重大成果獎,四川省科技進步二等獎等多項獎勵。

 

2、活性炭纖維法(ACFP)煙氣脫硫技術

   活性炭纖維法(Activated Carbon Fiber Process,簡稱ACFP)煙氣脫硫技術是采用新材料脫硫活性炭纖維催化劑(DSACF)脫除煙氣中SO2并回收利用硫資源生產硫酸或硫酸鹽的一項新型脫硫技術。

   該技術脫硫率可達95%以上,單位脫硫劑處理能力會高于活性炭脫硫一個數量級以上(一般GAC處理能力為102Nm3/h.t,而ACF可達104Nm3/h.t)。由于工藝過程簡單,設備少,操作簡單。投資和運行成本低,且能在消除SO2污染同時回收利用硫資源,因而可在電廠鍋爐煙氣、有色冶煉煙氣、鋼鐵廠燒結煙氣及各種大中型工業鍋爐的煙氣SO2污染控制中采用,改善目前煙氣脫硫技術裝置“勉強上得起,但運行不起”的狀況。該煙氣脫硫技術按10萬KW機組鍋爐機組煙氣計,裝置投資費用3500萬,年產硫酸3萬~4萬噸。僅用于全國高硫煤電廠脫硫每年約可減少SO2排放240萬噸,副產硫酸360萬噸,產值可達數十億元。該技術已獲國家發明專利,并已列入國家高新技術產業化項目指南。

 

3、軟錳礦法煙氣脫硫資源化技術

   MnO2是一種良好的脫硫劑。在水溶液中,MnO2與SO2發生氧化還原發應,生成了MnS O4。軟錳礦法煙氣脫硫正是利用這一原理,采用軟錳礦漿作為吸收劑,氣液固湍動劇烈,礦漿與含SO2煙氣充分接觸吸收,生成副產品工業硫酸錳。該工藝的脫硫率可達90%,錳礦浸出率為80%,產品硫酸錳達到工業硫酸錳要求(GB1622-86)。

   常規生產工業硫酸錳方法是:軟錳礦粉與硫酸和硫精沙混合反應,產品凈化得到工業硫酸錳。由于我國軟錳礦品位不高,硫酸耗量增大,成本上升。該法與常規生產工業硫酸錳相比是,不用硫酸和硫精沙,溶液雜質也降低,原料成本和工藝成本都有降低,比常規生產工業硫酸錳方法節約成本25%以上,加之國家對環保產品在稅收上的優惠,競爭力將大大提高。該工藝原料軟錳礦價廉,大約200~300元/噸,估計5年左右可收回投資。該工藝不但治理了工業廢氣,處理了制酸廢水,并且回收了硫酸錳產品,具有明顯的社會環境和經濟效益。

 

4、電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術

   電子束氨法煙氣脫硫脫硝工業化技術(簡稱CAEB-EPS技術),充分挖掘電子束輻照煙氣脫硫脫硝技術的潛力,結合中國具體國情,具有投資省、運行費用低、運行維護簡便、可靠性高等獨有的特點,居國際先進水平。

   CAEB-EPS技術是利用高能電子束(0.8~1MeV)輻照煙氣,將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉化成硫酸銨和硝酸銨的一種煙氣脫硫脫硝技術。該技術的工業裝置一般采用煙氣降溫增濕、加氨、電子束輻照和副產物收集的工藝流程。除塵凈化后的煙氣通過冷卻塔調節煙氣的溫度和濕度(降低溫度、增加含水量),然后流經反應器。在反應器中,煙氣被電子束輻照產生多種活性基團,這些活性基團氧化煙氣中的SO2和NOx,形成相應的酸。它們同在反應器煙氣上游噴入的氨反應,生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副產物收集裝置收集產生的硫酸氨和硝酸氨微粒,可作為農用肥料和工業原料使用。

 

5、脈沖電暈放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術

  脈沖電源產生的高電壓脈沖加在反應器電極上,在反應器電極之間產生強電場,在強電場作用下,部分煙氣分子電離,電離出的電子在強電場的加速下獲得能量,成為高能電子(5~20eV),高能電子則可以激活、裂解、電離其他煙氣分子,產生OH、O、HO2等多種活性粒子和自由基。在反應器里,煙氣中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3、NO2,與煙氣中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3,在有NH3或其它中和物注入情況下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的氣溶膠,再由收塵器收集。脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應器的電場本身同時具有除塵功能。具有裝置簡單、運行成本低、有害污染物清除徹底、不產生二次污染等優點。燃煤電廠、化工、冶金、建材等行業產生的含二氧化硫和氮氧化物的煙氣。

 

6、石灰石/石膏濕法

   該方法是世界上最成熟的煙氣脫硫技術,采用石灰或石灰石乳濁液吸收煙氣中的SO2,生成半水亞硫酸鈣或石膏。優點:(1) 脫硫效率高(有的裝置Ca/S=1時,脫硫效率大于90%);(2)吸收劑利用率高,可達90%;(3)設備運轉率高(可達90%以上)。缺點:成本較高、副產物產生二次污染等。

 

7、“MN法”煙氣脫硫技術

   該技術采用新型脫硫劑MN進行煙氣脫硫,脫硫效率高于95%,吸收劑再生容易,損失率小,無阻塞現象,在脫硫過程種再生可回收利用,投資和運行費用低于類似的“W-L”法脫硫技術。

 

8、“檸檬酸鹽法”煙氣脫硫技術

   該法采用檸檬酸進行煙氣脫硫,脫硫效率高于90%,由于采用添加劑,吸收劑再生容易,SO2可回收利用,投資和運行費用較低。

 

9、催化氧化法煙氣脫硫技術

   該法采用適用低濃度的新型催化劑,通過催化氧化,在脫硫過程中,將SO2轉化為硫酸,其脫硫效率高于90%,產品有市場,以國內有關研究為基礎,通過與國外合作研究、國內留學基金資助,其技術正逐步成熟,有望成為一種有競爭力的新型煙氣脫硫技術。

 

10、造紙黑液煙氣脫硫技術

   該技術利用造紙黑液脫除煙氣中SO2,既治理了SO2煙氣污染又使造紙黑液得以處理,并同時回收生產木質素。

 

11、煙氣除塵脫硫一體化技術

   以堿性液體(石灰、石灰石、其他堿液廢液)為吸收劑,在一結構緊湊、功能齊全的裝置中去除煙氣中SO2,脫硫效率50~95%,除塵效率>90%,投資省,運行費低,占地面積小,阻力小,適用于35t/h以下鍋爐使用。

 

12、微生物煙氣脫硫技術研究

   利用微生物作用,將千代田法脫硫的低價鐵氧化為高價鐵,循環使用,脫硫與尾液處理并用。脫硫率>90%,在常溫常壓下,效率優于千代田法,為國家自然科學基金。

 

13、等離子法煙氣脫硫技術

   煙氣SO2中在高壓脈沖電壓作用下,與加入的NH3反應生成(NH4) 2SO4,脫硫效率大于90%,已完成400 m3/h的實際燃煤煙氣試驗。該法為國家自然科學基金資助項目。

 

14、磷酸鹽法煙氣脫硫技術

   該法在對幾十種磷酸鹽進行煙氣脫硫試驗基礎上,優選出一些我國較為豐富價廉的磷酸鹽作為脫硫劑進行煙氣脫硫,其脫硫率高,價廉的磷酸鹽經過脫硫升值較高。如磷礦石脫硫除鎂新工藝。其脫硫率高達90%,還得到副產品MgSO4,具有較好的市場前景。

 

15、絡合鐵法煙氣脫硫技術

   該法由國內專業機構和美國勞倫斯國家實驗室合作研究,并獲國家回國人員資金資助,有關研究表明,采用絡合鐵法煙氣脫硫,脫硫效率可達90%以上,硫可回收利用,脫硫劑再生容易,損失率低。

 

脫硫脫硝設備常用合金材料
   脫硫脫硝設備常用典型合金材料有:6%Mo合金鋼、1.4529及近似產品。具體牌號有AL-6XN(美冶聯)、25-6(美國SMC)、254SMO(日本冶金/瑞典OUTOKUMP)。

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電廠脫硫、脫硝常用合金材料

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合金名稱   主要成分         通稱

NAS 155N   18Cr-15Ni-4Mo-3Cu-0.16N   -------

NAS 185N   20Cr-18Ni-6Mo-0.8Cu-0.2N   254SMO?

NAS 254NM   21Cr-24Ni-6Mo-0.2N   AL-6XN?

NAS 255NM   20Cr-25Ni-6Mo-0.2N-1Cu   Cronifer? 1925hMo

NAS 690   62Ni-28Cr-10Fe   INCONEL?690

NAS NW276   59Ni-15Cr-16Mo-4W-5Fe   HASTELLOY? C-276

 

 
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