新脱硫脱硝可行推广建议书.doc

脱硫脱硝脱氮技术推广申 请 书一种无废排放、变废为宝、运行稳定、投资小、运行费用低、安全可靠的先进技术。适用于电厂、钢厂、化工、烧结、焦化、垃圾焚烧等各种有害气体的回收治理。专利号：ZL2008 20107360.1、专利号：ZL2011 2 0310412.7一、 简 介 1、我国是一个燃煤大国,煤炭占一次能源的75 % ,而且短期内这种能源结构不会改变。燃煤排放的SOx和NOx、氮氧化物、重金属等对大气产生了严重的污染,我国每年因SOx和NOx形成酸雨造成的损失达100亿元,损失约占国民经济生产总值的7 %8 %。另一方面,我国是一个人口大国,也是农业大国,更是化肥大国,硫酸是磷肥生产的重要基本原料。但我国硫资源相对匮乏,且绝大部分隐含在燃煤中。近几年,中国硫磺进口量增长迅猛, 1997年,中国进口硫磺仅74万吨,到2003年进口量剧增到499.3万吨 ,平均累计年增长率达37.4 %。因此,妥善解决能源与环境的矛盾是我国实现可持续发展的重要课题。2、目前，二氧化硫SO2已成为我国空气最主要污染物之一。二氧化硫SO2的排放不仅对人体有害，还会引起酸雨。尤其是大气中二氧化硫SO2 可以导致多种呼吸器官疾病和更多诱发心血管疾病，而且二氧化硫SO2在环境中形成的酸沉积会引起江河湖泊的酸化，对植物和农作物造成损害。此外，酸沉积能加速大气中的各种建筑物及金属物的腐蚀。同时，随着我国汽车工业迅速发展，硝NOx的污染业日益严重。因此，烟气的脱硫脱硝在大气污染控制中就显得尤为重要。 3、我国是世界上水资源严重缺乏国家之一，许多电厂处于水资源严重缺乏地区，这些电厂不可能采用大量耗水、高运行费用的湿法脱硫技术，而国外现有干法脱硫技术由于成本高，难以在我国推广应用，因此我公司引进先进专利技术设计推出的不消耗水的低成本，干法活性炭烟气脱硫、脱硝、脱汞、脱氮一体技术在我国具有良好的应用前景。4、活性炭脱硫脱硝技术是以德国、美国为中心，在20世纪50年代开始研究的。日本起始于60年代，但在70年代后才有快速发展。我公司在总结所有产品技术，在日本技术的基础上，推出了具有稳定、高效、低能耗的干法脱硫、脱硝一体装置。 处理工艺如图1所示。图中，脱硫塔：活性炭吸附排气中的SOx；脱硝塔：活性炭使NH3 与NOx反应；分离塔：加热活性炭脱去SOx，再生活性炭供系统重复使用。图1 活性炭脱硫脱硝工艺流程该工艺从最新验证性运行中(燃煤排烟SOx：800 ppm，NOx：190 ppm)得出结果及经济性评价如下：(1) 没有发生装置故障和活性炭过热问题，具有可靠性、安全性；(2) 脱硫率能达到97%以上，而脱硝率同时也能达到80%以上；(3) 工业用水量只有湿法脱硫的1/60，排水量可减少1/10；(4) 在现有的锅炉排放气体和环境条件下，对干式同时脱硫脱硝技术和目前所使用的技术(SCR+湿式脱硫系统)进行比较，结果两者的建设费，干式同时脱硫脱硝技术稍低。今后国家对环境指标要求更加严格，性能优越的干式同时脱硫脱硝技术是能够与现代技术竞争的。另外，这一技术对于用水困难的地区更具意义。5、活性炭烟气联合脱硫脱硝技术以我国庞大的化肥工业为基础,将火电厂及其它清洁烟气中的二氧化硫SO2回收,变废为宝,一举多得,同时促进我国煤炭、电力和化肥工业的协调发展,有效地解决了能源与环境的矛盾,具有显著的经济效益及社会效益,完全符合建立节约型社会和经济可持续发展的原则。6、该技术经过多年的实践表明,活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的脱硫率可达95 %以上,并可有效回收烟气中的二氧化硫SO2 ,将其用于生产硫酸、液体二氧化硫SO2或硫磺等,实现二氧化硫SO2的资源化综合利用;该工艺流程短、无废弃物排放、排烟温度高、占地面积小;脱硫的同时可以有效脱除NOx、氮氧化物、重金属以及二口恶英等有害物质,适用于净化燃煤烟气、燃油烟气、垃圾焚烧烟气、重油分解废气和烧结机烟气等;与现有烟气脱硫技术相比,该技术投资较省,运行费用也低。7、可资源化活性焦烟气联合脱硫脱硝技术的推广应用有助于解决我国硫资源缺乏与燃煤污染环境的矛盾,实现经济可持续发展。因此,可以预见,可资源化活性焦烟气联合脱硫脱硝技术在我国将有广阔的应用前景。8、本工艺介绍的是可连续运行的、纵向移动的、能够同时去除二氧化硫SO2、NOx 、氮氧化物及重金属的一种最新工艺。该工艺是目前开发最成功的、最有发展前途的、可资源化的技术。它是利用活性炭（AC）的吸附特性，将烟气中的二氧化硫SO2、NOx一次性脱除，适合燃煤电厂和大型锅炉烟气排放物中硫及氮氧化物的处理回收。该工艺装置可使活性炭的穿透曲线达到顶点。9、从技术角度来说，国内外烟气脱硫脱硝一体化技术，只有活性炭干法脱硫脱硝技术已经成熟，在国内外已进入商业化运营。二、活性炭活性炭吸附法是西德BF公司在1976年开发的,后经日本三井矿山公司改进建立了试验装置。该法是以物理-化学吸附原理为基础的干法脱硫-脱硝技术。烟气中的二氧化硫SO2在活性炭微孔的吸附催化作用下生成硫酸,再加热后又生成浓度很高的二氧化硫SO2气体,根据需要转化成硫磺、液态二氧化硫SO2等产品;烟气中的NOx在加氨条件下经活性炭催化还原,生成水和氮气。1981年日本对Mitsui-BF工艺进行了示范试验(其烟气处理量为1 000 m3 /h)。1987年在Arzbe rg燃煤电厂的107 MW (45万m3 /h)和130 MW (66万m3 /h) 2台机组上安装了该工艺。1989年在德国的Hoechs t燃煤电厂的77 MW (32.3万m3 /h)机组上也安装了该工艺。日本电力能源公司( EPDC)的350 MW空气流化床燃烧(AFBC)锅炉中安装了活性炭脱除NOx工艺,并于1995年开始运行。该工艺仅采用了一个移动床吸附塔,处理的烟气量为116.3万m3 /h ,在140的烟气操作温度下,活性炭循环速率为14 600 kg /h。通过稳定运行200 h以上的结果来看,在NA3 / NOx摩尔比为0.85时, NOx脱除率可达到80 %。由于从AFBC锅炉出来的二氧化硫SO2排放浓度很低,所以在二氧化硫SO2被活性炭吸附的同时,在第一吸附塔中NOx也能得到有效的脱除。 最早的用于处理烟气量为3万m3 /h燃煤锅炉的活性炭联合脱硫脱硝装置,于1984年在日本的Omuta开始运行, 二氧化硫 SO2和NOx脱除率可分别达到98 %和80 %左右,活性炭的损失为活性炭流量的2 %或89 kg /h ,电耗量为142 kWh /h。三、活性炭烟气联合脱硫脱硝技术的工艺1、系统组成活性炭联合脱硫脱硝工艺主要由吸附、解吸和硫回收三部分组成,其工艺流程如图2所示。2、活性炭烟气联合脱硫脱硝技术的工艺特点(1)活性炭本身具有非极性、疏水性、较高的化学稳定性和热稳定性,可进行活化和改性,加上它的催化作用、负载性能和还原性能以及独特的孔隙结构和表面化学特性,都决定了活性炭在联合脱硫脱硝方面具有非常好的先天条件。(2)可以实现联合脱除SO2、NOx和粉尘的一体化。SO2脱除率可达到98 %以上, NOx脱除率可超过80 % ,同时吸收塔出口烟气粉尘含量小于20 mg /m3。(3)能除去湿法难以除去的SO3 , 活性炭干法脱硫脱硝一体技术对SO3的脱除率很高。(4)能除去废气中的碳氢化合物,如二口恶英,重金属如汞及其它有毒物质,是一种深度处理技术。(5)副产品可以出售,有效地实现了硫的资源化,并产生一定的经济效益,对贫硫国家和农业大国的中国,在治理污染的同时充分回收利用硫资源(浓硫酸、硫酸、硫磺)有着重要的意义。(6)无需工艺水,避免了废水处理。(7)由于反应温度在烟气排放温度范围内,因此,净化处理后的烟气排放前不需要再进行冷却或加热,节约能源。(8)与传统烟气净化工艺相比,具有投资省、工艺简单、占地面积小等特点。(9)活性炭来源广泛,我国活性焦工业发展迅速,平均年增长率15 % ,出口量已超过美国和日本,居世界首位。（10）此项技术以于2009年3月16日，在北京由国电清新申请，由国家发改委、环保部、工业信息产业化部、五大发电公司、神华集团及国家有关专家共同对此项技术进行了技术论证，并得到了与会领导及专家的好评。（11）此项技术于2009年5月27日获得了由中华人民共和国国家知识产权局颁发的专利证书。专利号：ZL2008