第四章 我国发展脱硫工艺的现状 1
第四章 我国发展脱硫工艺的现状
4.1 概况
我国废气脱硫技术早在50年代就在硫酸工业和有色冶金工业中进行。对燃烧产生的低浓度SO2烟气净化研究70年代开始起步，并在 “六五”、“七五”“八五”、“九五”有了长足进步。国外先进成熟技术引进消化和国内自主创新技术的研究开发取得了新的进展。
4.1.1 国外烟气脱硫装置的引进
我国从70年代后期开始从国外引进烟气脱硫装置，已投入运行的有： 1978年，南化公司从日本引进的用2?160t锅炉烟气的“氨一硫铵法”烟气脱硫装置，设备投资530万美元。
1981年，南京钢铁厂从日本引进的处理烧结烟气5?104Nm3/h的“碱式硫酸铝法”烟气脱硫装置，投资280万美元。
1989年，沈阳黎明飞机公司从丹麦引进的处理35t/h锅炉烟气的“旋转喷雾干燥法”脱硫装置，耗资80万美元。
1992年，重庆珞璜电厂从日本引进的处理2?360MW机组锅炉烟气的“湿式石灰石一石膏法”烟气硫装置，设备投资3660万美元。
1995年，山东黄岛电厂从日本引进的处理100MW电厂锅炉烟气的“旋转喷雾干燥法”脱硫装置。
2 第四章 我国发展脱硫工艺的现状 1997年，成都热电厂从日本引进的处理100MW电厂锅炉烟气的“电子束辐照法”装置，投资1.01亿日元。
另外，北京第一热电厂(2?410t/h)、重庆电厂(2?200MW)、浙江半山电厂(2?150MW)、重庆珞璜电厂二期(2?360MW)、深圳西部电力公司(300MW)等烟气脱硫装置也已投运。一大批烟气脱硫装置的引进，为我国烟气脱硫吸收国外先进、成熟的技术奠定了基础。
4.1.2 国外先进技术的消化吸收和自主创新技术的研究开发
从70年代开始，我国电力、冶金、化工等部门就开始对咽气脱硫技术进行研究开发，经过“七五”“八五”“九五”攻关等研究开发，对国际上现有烟气脱硫技术的主要类型都进行了研究试验，并且自主开发了一些新的技术，其中较为典型的研究开发成果有：
4.1.2.1 旋转喷雾干燥法(LSD法)
经过“七五”攻关，已建成自动化水平较高、全套设备国产化用于中高硫煤的70000 Nm3/h中试装置，应用于四川内江白马电厂燃煤锅炉烟气处理，烟气中ＳＯ２含量０.３５％，脱硫率８０％，每年减少SO2排放量3300t，现已连续运转７年，共计减少SO2排放18500 t。
4.1.2.2磷铵肥法（PAFP法）
该法是我国自主开发的一种烟气脱硫技术，其特点是利用天然磷矿石和氨为原料，在烟气脱硫过程中副产磷铵复合肥料，其工艺由四部分组成：活性炭
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一级脱硫制稀硫酸；稀硫酸萃取磷矿制磷酸；磷酸和氨的中和液二级脱硫；料浆浓缩干燥制磷铵复肥。经过“七五”攻关，已完成5000 Nm3/h中试，系统总脱硫率?95%，副产（N+P2O5）>35%的磷铵复合肥料。目前，在该技术基础上，已建成100000 Nm3/h装置。
4.1.2.3 电子束辐照法（EBA法）
电子束辐照法是利用电子加速器产生的电子束辐照烟气，在有氨存在的条件下将烟气中SO2和NOX转化成硫铵和硝铵，我国在“七五”期间由上海原子核研究所等完成了25 Nm3/h的小试，目前中国工程物理研究院等单位正在建设3000 Nm3/h的试验装置。与成都热电厂引进的30?104 Nm3/h示范装置相结合，对我国消化吸收电子束辐照法技术，必将产生有益作用。
4.1.2.4 脉冲电晕等离子法（PPCP法）
该技术利用高电压脉冲在烟气中电晕放电，使SO2和NOX分子同注入的NH3反应生成硫铵和硝铵，可实现烟气脱硫脱硝，既具有电子束辐照法的全部优点，一次性投资更代。因而受到国内外广泛关注，大连理工大学等完成了10NM3/h的小试，四川联合大学进行400Nm3/h的试验，目前中国工程物理研究院等单位正拟建20000 Nm3/h的试验装置。
4.1.2.5 活性炭纤维法（ACF法）
在“七五”磷铵肥法烟气脱硫技术攻关同时，开发了活性炭纤维脱硫催化剂及烟气脱硫技术，并在“八五”、“九五”期间连续受国家自然科学基金资助进行了有关催化过程机理、反应器等基础研究工作。研究结果表明，与传统的
4 第四章 我国发展脱硫工艺的现状 粒状活性炭（GAC）脱硫工艺相比，ACF烟气脱硫技术可实现过程的连续比，而不需多塔再生、多级洗涤的繁杂操作，因而工艺简化，设备减少，设备投资和运行费用大为减低。
该技术脱硫率可达95%以上，单位脱硫剂处理能力高于活性炭脱硫一个数t，而ACF可达104 Nm3/h·t）量级以上（一般GAC处理能力为102 Nm3/h·。由于工艺过程简单，设备少，操作容易，投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源，因而可在电厂锅炉烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用，改变目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。
4.1.3 烟气脱硫技术了展趋势与对策
4.1.3.1 现有烟气脱硫技术存在的问题
尽管已研究开发的技术达数百种，在美、日、德等国已建有数千套烟气脱硫装置，但是由于现有烟气脱硫技术以“抛弃法“为主，烟气脱硫在取得控制大气SO2污染的环境效益的同时，往往伴随着硫资源的严重浪费和固体废弃物的产生。全世界每年采用烟气脱硫处理的SO2量相当于数千万吨硫酸，却绝大部分转变成了固体废弃物，如美国1992年烟气脱硫产生的固体废弃物就达2830万吨，不仅占用了大量土地，而且造成二次污染。另一方面，现有烟气脱硫装置的建造和运行在经济往往是巨额资金投入，如我国重庆珞璜电厂2?36万KW机组锅炉引进日本“石灰石一石膏法”烟气脱硫装置，不仅装置投资约4000万美元，每年还要付出运行费用4000万元人民币的昂贵代价。因此，采用现有烟
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气污染控制技术对我国这样的发展中国家和世界上绝大多数国家，存在“建不起”也“运行不起”的严重障碍。烟气净化亟待在理论和技术上突破，开辟新的途径。
4.1.3.2 “高效化”、“资源化”、“综合化”“经济化”是烟气污染控制技术发展必然趋势
由于我国国情，我国不能走国外工业发达国家“先污染，后治理”的老路，也难以实行发达国家现行的高投资解决问题的模式。我国烟气污染的控制，应当加强创新，通过“高净化”、“资源化“、”“综合化”、“经济化”，走适合中国国情的道路。
通过燃煤烟气污染控制原材料和装置的“高效化”以减少设备投资和原材料费用；通过污染控制过程中产物的“资源化”以减少二次污染，同时用副产品的收益冲抵部分污染控制费用；通过对现有各种污染物分别进行单一的脱硫、脱氮、脱碳处理为“综合化”的系统优化处理也将使燃煤烟气污染控制装置的建造和运行费用大为降低。通过“高效化”、“资源化”、“综合化”将可能最终实现烟气脱硫低成本的“经济化”目标。这是目前世界各国烟气净化技术发展的大趋势。
4.1.3.3 对我国烟气脱硫技术发展的若干建议
为了实现国家控制酸雨和二氧化硫的目标，加快烟气脱硫技术的发展已刻不容缓，我们建议：
集思广益，制定烟气脱硫技术发展战略，探索中国式的烟气脱硫道路。