《氨法脱硫技术浅谈》.doc

更多产品- 大型燃煤发电厂脱硫工程浅谈 ?? 由于煤中含有一定份量的硫、氯成分, 所以当煤作为燃料用于火力发电厂时，这些硫、氯被加热氧化生成 (SO2) 二氧化硫，三氧化硫(SO3), 氯化氢(HCL)等气态状化合物。他们随着烟气而扩散到大气中，而与空气中的水分形成酸 - 亚硫酸, 硫酸, 盐酸( 尚有氮氧化物 NOx 而形成的硝酸, COx 引成的碳酸 ), 这就是人们常说的酸雨。酸雨对土地、农作物、建筑物和人的身体会造成伤害。 ?? 由于经济的发展和生活水平的提高, 对电的需求大增, 而中国又是世界上第一大产煤国 ( 至少缺油少气 ), 所以中国的电力以燃煤为主( 约占75%以上的能源消耗 ),这产生了一个负反馈关联效应,解决了对电力的需求,却产生了对大自然和身体损害的酸雨。 ?? 烟气中的 SO2、SO3、HCL、NOx、COx 是看不见、摸不着的物质,　所以过去对有形的灰尘采取了积极的措施, 如用电除尘器、布袋除尘器等机电设备来收集，降低了对环境的污染。现在中国和政府部门也认识到酸雨对大自然的破坏和对身体的伤害，已积极的采用国际先进技术来加速治理酸雨的污染。 中国人有句俗语,” 不算不知道, 一算吓一跳 ”。让我们举一个例子来看看这看不见, 摸不着的东西到底有多大危害。一套 30 万千瓦火力发电机组, 用煤量约是每小时135 吨 ( 平均值 ), 如果煤中的含硫量是1.5%( 中等程度的含硫量 ), 那么根据计算,在一小时内它将产生 4,060 公斤左右的二氧化硫, 或者说它会产生 6,200 公斤的硫酸雨。我们就算一天产生的量，即是 150 吨左右，这样大量的硫酸大家都是怕怕的，它能对人毁容，衣服烂穿，土地变酸性，农作物减产。 ?? 言归正传，我们就来谈谈燃煤发电厂的烟气脱硫。产生酸雨的物质想当然属于酸性物质。我们要使它不酸，必然用碱性物质来中和。这就是大家都熟悉的用石灰　(CaO加水变成 Ca(OH)2),石灰石(CaCO3)，镁质 (MgO),碱质(NaOH, Na2CO3), 还有一种氨(NH3)等来吸收SO2等酸性气体而生成中性的盐。随着技术的进步，现在的脱硫工程不但除害而且变害为益，产生出对人类有益的副产品，如用石灰石作为脱硫剂，产生出石膏墙板、铺路材料；而如氨法脱硫，把损害土地、农作物的酸雨变成农民种地的化肥。 　 石灰石脱硫及副产品现状 . 从第三项例子中, 我们知道, 燃煤电厂一定是要脱硫的。要脱硫, 不但要用设备装置来处理, 还要消耗脱硫物质。这可是花钱的买卖。设备必不可少就象你想买一辆汽车, 买车的钱是省不了的。这比喻是设备费。买了车, 用起来要消耗, 汽油费、机油费、维修费、保险费也省不了, 这就是使用费。 举一个不太合适的例子来算算这笔帐 , 有人光是消耗 , 但也有人在消耗的同时赚回一点成本 ... 美国上下班都是要用汽车的 ( 当然在大城市工作另当别论 ), 因为在 100 公里的范围内差不多自己开车上班 ( 注 : 美国的公司没有职工宿舍的 ) 有一位同事买了一辆车, 还每天搭了三位同事, 当然美国没有白吃的午餐, 每位每天收$5 作为交通费, 这对搭车者非常合算, 他们什么都不用操心, 但对这位同事来说, 他不但省了汽油费, 每天还能赚一点。我们跟他开玩笑, 5 年下来, 你把成本都捞回来了。 燃煤电厂烟气脱硫在 30 年的发展后, 已是相当成熟的技术, 考虑到使用成本, 大型燃煤电厂 75% 采用了石灰石作为脱硫剂, 因为石头很便宜, 把石头磨成粉, 调成浆, 喷到烟气中去。 美国用石灰石作为脱硫剂也走了循停渐进的过程。早期的设备并没有考虑过象现在的强制氧化 -- 产生石膏的工艺流程。而是吸收 SO2 后把变成的亚硫酸钙 (CaSO3.1/2H2O) 排出作为废弃物 ( 注 : 美国中西部的电厂往往建在煤矿附近 , 象中国人所说的坑口电站。美国地大人少, 所以挖个大坑, 而在东部人口稠密处, 很少用煤作为能源, 用油和天然气较多 , 像纽约州在2002 年新建的10 多个电厂, 全部采用天然气作为燃料。) 下面的流程 可说明美国在石灰石脱硫工艺走过的行程 : 早期的工艺 ? 把生成的亚硫酸钙作为废弃物排到大坑中--- ? 环保部门认为浆液要渗入地下,会污染地下水,所以专门生产了一种塑料板垫在底部,不让浆液渗漏,以自然蒸发来处理。 ? 堆成很多污泥堆,政府说要盖上土,　种上草 ( 在佛罗里达州你可以看到很多土堆即是 ) 。 ? 石灰石脱硫会消耗大量的水 ( 一套 30 万瓦机组每小时约需 60-100 吨水 ),水是很重要的自然资源,现在很多地方缺水,考虑到利用脱水工艺来回用水。但亚硫酸钙的结晶型式和在常饱和浓度下很难脱水 ( 这是另外的理论 ), 而在高浓度时要钙化，使设