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