浅谈脱硫脱硝技术在煤化工企业中应用和其发展方向

1、浅谈脱硫脱硝技术在煤化工企业中应用和其发展方向煤化工生产企业在生产中，会因燃烧排放产生大量 的有毒、有害物质，如二氧化硫、氮氧化物、烟尘等。其中, 因二氧化硫形成的酸雨、氮氮化物对人体健康有着极大的损 害。为了控制污染、保护环境，我国政府及相关部门出台了 一系列环境保护法律、法规，因此大气污染控制成为煤化工 企业主要任务之一。从山西省煤化工企业发展而言，由于当 地煤炭资源得天独厚，素以“煤炭之乡”著称于世，是我国 大型动力煤炼焦煤和无烟煤基地。因其具有的资源及地理位 置优势，在发展煤化工企业上有得天独厚的条件，但同时也 带来一系列环境保护问题也成为重中之重。在煤化工企业的尿素生产、甲醇生产当中

2、，采用脱硫、 脱硝技术是主要的大气污染技术之一。在煤化工企业上马脱 硫脱硝项目，也是建设项目环境保护工作'三同时”的基本 要求。本文从大气污染对人体损害机理、当前煤化工企业脱 硫脱硝技术应用现状及发展方向加以论述一、大气污染物对人身体的损害机理大气污染物主要是通过呼吸道进入人体对人体健康造 成危害的。其中对人体健康易造成严重危害的污染物包括烟 尘、二氧化硫、氮氧化物、co以及氯气。烟尘的危害主要是 在呼吸系统各部位上沉积，成为构成或加重人类呼吸疾病的 重要原因。同时，由于细菌等微生物对烟尘的依附之作用， 给细菌等微生物危害人体造成了条件。二氧化硫因其容易溶 于水，形成亚硫酸(h2s03

3、)刺激鼻粘膜和鼻粘膜，具有腐 蚀性，形成了对人的结膜和上呼吸道粘膜具有强烈刺激。燃 烧产生的氮氧化物以no和二氧化氮，都能刺激和损害呼吸 系统，氮氧化物侵入肺脏伸出的肺毛细血管，引起肺水肿等。 no还易与血红蛋白结合，形成亚硝基血红蛋白，使使血红蛋 白失去输氧能力。吸入过量的co会削弱血红蛋白向人体各 组织输送氧的能力，导致缺氧氯气对上呼吸道和眼睛会造成 有害的影响，它会溶解在粘膜所含的水分里，生成次氯酸和 盐酸，次氯酸使组织受到强烈氧化，盐酸刺激粘膜发生炎性 肿胀，大量分泌粘液，造成呼吸困难。二、煤化工企业常采用的烟气脱硫技术所谓脱硫，将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体 防止燃烧时生成s

4、02 o燃烧脱硫的主要方法工作原理是：1.石膏脱硫法：以石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂， 泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液 中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫 酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成两个结晶水的石 膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小 于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后烟气经过 除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大 气。）由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气 接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于 95%。2氨水洗涤法脱硫工艺：以氨水为吸收剂，副产硫酸 铁化肥。锅炉排出的烟气经

5、换热器冷却至90io（rc,进入 预洗涤器经洗涤后除去hci和hf,洗涤后烟气经过液滴分离 器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔 顶喷淋洗涤烟气，烟气中的s02被洗涤吸收除去，经洗涤的 烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤 器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶的除雾器 除去雾滴，进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱 排放。3.烟气循环流化床脱硫工艺：由吸收剂制备、吸收塔、 脱硫灰再循环、除尘石灰石膏法脱硫工艺流程器及控制系统 等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂， 或者其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸 收剂。由锅炉排出的烟

6、气从吸收塔（即流化床）底部进入。 （吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度 加快，并在此与很细的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气 体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床）。在喷入均匀水雾降 低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成 cas03和cas04。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔 顶部排出，进入再循环除尘器，被分离出的颗粒经中间灰仓 返回吸收塔，因固体颗粒反复循环达故吸收剂利用率较高。 其副产品呈干粉状，主要由飞灰、cas03、cas04和未反应完 的吸收剂ca (oh) 2等组成，适合作废矿井回填、道路基础 等。典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2% 左右

7、，钙硫比不大于1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温 度约70°co由于其占地面积少，投资较省，尤其适合于老机 组烟气脱硫。4.生物脱硫工艺目前常用生物脱硫方法是浸出法和表 面氧化法4.1生物浸出脱硫：是利用微生物的氧化作用将黄铁矿 氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水后将其从煤炭中排 除的一种脱硫方法。其优点是装置简单，只需在煤堆上撒 上含有微生物的水，通过水浸透，在煤中实现微生物脱硫， 生成的硫酸在煤堆底部收集，从而达到脱硫的目的。因是将 煤中硫直接代谢转化，当采用合适的微生物时，还能同时处 理煤中无机和有机硫。其缺点是处理时间较长，可长达数周 之久。4.2表面氧化脱硫：是用于煤炭

8、脱硫技术的一种方法， 该法的关键是粉碎煤炭，使其中的黄铁矿尽量裸露于煤炭表 面，以利于微生物的表面氧化作用。因无需进一步使黄铁矿 化学变化，故处理时间仅需数分钟便可，而且在脱硫的同时 可除去灰分，但煤炭回收率降低。三、当前脱硫脱硝装置运行现状及解决对策我国目前的经济条件和技术条件还不允许象发达国家 那样投入大量的人力和财力，并且在对二氧化硫的治理方面 起步很晚，至今还处于摸索阶段，国内一些电厂的烟气脱硫 装置大部分欧洲、美国、日本引进的技术，或者是试验性的, 且设备处理的烟气量很小，还不成熟。据资料显示，有相当 部分煤化工企业脱硫设施难以高效稳定运行，实际投运率不 足60%,减排二氧化硫的作用

9、没有完全发挥。其原因主要有 以下几个方面。1没有完全掌握工艺技术，系统设计先天不足，个别设 备出现故障后难以及时修复；2.由于脱硫设备的运行费用很高，为降低成本，提高经 济效益，常常停运脱硫设施。3烟气脱硫工程质量不过关。为解决这一问题，应该从以下方面加以完善：首先，应加大脱硫技术自主创新力度。对于引进的脱硫 技术，创新的重点是降低工程造价和降低系统能源消耗。该 从适用于更大装机容量的脱硫技术、副产品的有效利用和完 全处置及提高设备可靠性和使用寿命上下功夫。第二、大力推进脱硫设备国产化。应是消化吸收国外的 先进技术，大幅度提高设备的国产化率。只有这样才能显著 降低脱硫成本。同时，应借鉴发达国家的经验，对征收排污 费标准逐年大比例提高，这样可督促企业加快大气污染治理 步伐。第三、加强脱硫产业化管理。严格市场准入，建立健全 烟气脱硫工艺设计、制造、安装、调试、运行、检修、后评 估等技术标准和规范，提高烟气脱硫整体技术水平。第四、落实脱硫脱硝专项资