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废碱渣循环流化床高效烟气脱硫应用技术的研制

目前，我国火电厂所采用的烟气脱硫装置许多从国外引进，如：日本三菱重工、挪威ABB、德国Lurgi等，不仅造价昂贵（投资几百万至几千万美元之间），而且运行费用很高。还有一些电厂采用国内研发的湿法烟气脱硫净化技术，虽然造价较国外引进低一些，但仍然存在运行费用高，脱硫效率低等问题。纯碱作为重要的基础化工原料，广泛应用于冶金、化工、建材等行业，废弃碱渣是制碱工业产生的主要废弃物之一。我国每年利用氨碱法生产纯碱约300多万吨，年产生废液3000多万m3，废碱渣近300万吨。大部分氨碱厂的氨碱废液废渣靠筑坝堆存，天津碱厂在 70年生产过程中已积存碱渣1500万吨，占地3.5km2，造成渣山周围地区地上地下的严重污染。利用废碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，可以起到“一箭三雕”的效果：脱硫效率不降低的条件下降低了烟气脱硫的投资费用和运行费用、实现废弃物的转化消纳、减少了石灰石开采对环境的冲击。本项目利用氨碱厂所产废弃碱渣作为脱硫剂，采用循环流化床烟气脱硫净化技术，研究成果如下： 1. 废弃碱渣理化性质全面分析，为脱硫可行性，脱硫机理研究，脱硫后废弃物组成及毒性分析奠定基础。 2. 搭建一循环流化床试验装置，对废碱渣脱硫剂脱硫性能及动力特性进行研究。 3. 设计、研制并搭建循环流化床烟气脱硫中试实验装置（塔高5.6米），实验研究最佳脱硫工艺条件。实验证明，在最佳脱硫条件下，脱硫效率可达到85％以上。同时研究脱硫装置运行期间各测点温度、湿度、压力、脱硫剂浓度、SO2浓度等的变化规律，研究不同粒径废碱渣，不同喷水量，不同脱硫剂循环量等因素对脱硫效率的影响，为实际废碱渣循环流化床烟气脱硫装置的设计和运行调试奠定基础。 4. 嘉兴35t/h垃圾焚烧炉烟气净化塔现场实验研究，确定废碱渣脱硫最佳工艺条件，实验证明，在最佳脱硫条件，脱硫效率可达到85％。同时研究脱硫塔运行期间不同测点温度、湿度、压力、脱硫剂浓度、SO2浓度等的变化规律，研究不同粒径废碱渣，不同喷水量，不同脱硫剂循环量等因素对脱硫效率的影响。 5. 对比脱硫前后废碱渣理化性质的变化，分析脱硫机理。分析测定脱硫后废弃物的毒性，证明此废弃物无毒，可直接排放或利用。 6. 对废碱渣循环流化床烟气脱硫技术的经济性进行评估，与石灰石/石灰湿法烟气脱硫相比，在相同的脱硫效率下，建造费用降低30－50％，运行费降低50－60％。

北京交通大学 2021-04-13