燃料电池作为高节能性，环境负荷小的能源技术受到注目。燃料 电池的氢气源现在主要利用天然气，甲醇，DME，轻质馏分，汽油和 煤油等进行水蒸气重整开发。其中，煤油具有价格便宜，携带便利，常温下稳定性高，供给系统完善等优点。可以广泛应用于家庭，汽车， 野外或者是灾害时，成为非常方便的电力供给源。但是用于燃料电池 的燃料油中的硫磺含有量必须从现在的数十 ppm 减少到 1ppm 以下。 为了达到这种严格的超深度脱硫，在现在既存的石油加工厂通过加氢 精制脱硫的话，需要十分巨大的设备投资，实际上对于燃料电池用燃 料油的脱硫处于无法对应状态。另外利用化学吸附的吸附型硫磺脱除 器正在开发中，但是吸附选择性低，使用了无法再生的高价吸附剂， 处理能力也比较低。 项目特色 本技术采用和现在的研究完全不同的想法，利用常压低温下的氧 化反应，将煤油中的硫磺化合物用油溶性氧化剂氧化，并通过常压常 温下的选择吸附除去硫的氧化物砜，是一种新的低价脱硫法。无论在 国内国外，像本技术一样利用固定床流通式反应装置除去燃料油中的 硫磺化合物的研究很少有报告。这个超深度脱硫技术的反应条件非常 温和，应用于燃料电池的燃料油重整器，可以很容易使燃料电池小型 化，轻量化。和传统的高温高压下的加氢脱硫方法相比，本技术是在 温和条件下的高效率脱硫法。和非氧化吸附式脱硫技术相比，脱硫效 率高数十倍，对于硫氧化物的选择吸附性高，吸附剂可以再生，吸附 剂的使用量减少，可以降低成本。本项目的目的是将这个新的低价脱 硫法应用于燃料电池的重整系统，制造出氢气提供给燃料电池。 项目应用前景 1. 利用氧化吸附脱硫法开发煤油的超深度脱硫器 图 1 是氧化吸附脱硫法的原理及煤油超深度脱硫器的概念图。煤 油中的难脱硫化合物 DBT 在催化剂及氧化剂存在下，在常压低温下 很容易氧化，生成硫氧化物，然后通过常温常压下的吸附被除去。反应容器里放入煤油及氧化剂，通过自然滴落在常压下送进填充了催化 剂的固定床流通式氧化反应器，然后，常温常压下通过吸附器进行吸 附，除掉氧化后的硫磺化合物。现在的研究结果是通过氧化吸附脱硫 法可以将煤油中的硫磺含量减少到 0.5ppm。 2．超深度脱硫煤油的重整反应 图 2 是利用 Ru 系催化剂对含不同浓度硫的煤油进行水蒸气重 整反应的结果。其反应是煤油和水生成 CO2 和 H2。从结果来看，不 含硫的煤油 750 度的重整反应活性达到 100%，氢气收率达到了 80%， 而含硫磺煤油的催化反应表现出催化剂失活现象。 3．项目计划 a.建立一套连续的氧化吸附脱硫装置，改变催化剂，氧化条件及 吸附剂，将煤油中的硫磺含量减少到 0.1ppm。 b. 试做一套小型化脱硫装置，进行 1000，2000，10000 小时长期 试运转实验，对催化剂，吸附剂的寿命，再生的可能性，装置的长期 稳定性进行考察。 c.建立一套煤油的水蒸气重整反应装置，利用超深度脱硫煤油进 行水蒸气重整，开发高活性，长寿命的重整催化剂。 d.将超深度脱硫器与重整反应系统组合成试验用别体型重整器， 利用煤油制造氢气提供给燃料电池。 e.所需的仪器设备 硫磺化学发光检测器（Sulfur Chemiluminescence Detector）， 氢 火 焰 离 子 检 测 器 气 相 色 谱 （ Gas Chromatography-Flame Ionization Detector）， 热导池检测器气相色谱（ Gas Chromatography-Thermal Conductivity Detector）等

研究历程：“吸附－等离子体同步烟气脱硫脱硝回收硫酸技术(APDSNSR)”系在国家重点基础研究发展规划项目（973）和国家863计划项目基础上，经七年研究、开发，完成了烟气NOx/SOx 同步脱除及其回收硫酸的机理与方法研究、工程化技术基础和工业试验研究（连续48小时运行试验和累计运行600小时以上）。

项目简介国内常用的湿式催化氧化脱硫工艺是 HPF 法、PDS 法或其它的催化氧化工艺。催化氧化脱硫工艺的优点是脱硫效率高， 操作费用低， 建设费用少， 设备结构简单等。 其缺点是脱硫工艺产生的脱硫废液无处理工艺相联合， 产生的废液成为焦化厂的麻烦； 脱硫工艺过程产生的硫泡加工能耗高， 质量低， 市场小， 操作环境坏。 为此， 我们开发了“无硫泡催化氧化氨法前脱硫——废液处理” 和“无硫泡催化氧化——废液处理” 两种工艺， 适用于新上工程或老工艺改造。成熟程度和所需建设条件

一、形势与需求      《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》中，对“三农”问题用“三个最需要”进行了总结（农业基础仍然薄弱，最需要加强；农村发展仍然滞后，最需要扶持；农民增收仍然困难，最需要加快。）“三农”问题是“全党工作的重中之重”，中国改革的焦点问题。      * 农村土地问题      * 粮食安全问题      * 农民增收问题      * 农业现代化      耕地面积日益减少，人地关系紧张，影响到国家的粮食安全。增加优质耕地，保障18亿亩耕地红线，保障国家粮食安全。国土资源部发布全国土地整治规划(2016～2020年)，改造中低等耕地2亿亩，力争建成6亿亩高标准农田。利用脱硫石膏进行盐碱地改良，变废为宝，实现了真正的循环经济。二、基本原理* 燃煤电站污染物排放控制 * 石灰石-石膏湿法脱硫工艺 * 脱硫反应塔 * 脱硫过程的主要化学反应 * 石膏浆液脱水系统       石膏浆液达到一定密度后进入脱水系统；      脱水分两级进行，旋流器将石膏浆液的含水量降至50%wt.左右，真空带式吸滤机再将含水量降至15%wt.以下；      旋流器脱水效果受石膏晶体粒径的影响，粒径越小，脱水效果越差，浆液中的石灰石、飞灰颗粒和Cl-等影响石膏晶体的生长；      真空带式吸滤机的脱水效果与真空度、滤布类型和石膏体厚度有关，常用真空度为- 45 – - 55 kPa，石膏体厚度一般为20 – 25 mm；      当石膏浆液氧化不充分或浆液pH值小于4.8时，石膏浆液中会含有较多的CaSO3，造成浆液粘稠，脱水困难；* 石灰石石膏法烟气脱硫技术－脱硫石膏 * 盐碱地改良机理三、技术发展大事记 * 国内外研究现状            * 治理盐碱地的措施一般有水利改良、农业改良、生物改良和化学改良           * 利用脱硫石膏改良盐碱地的研究主要在中国，国外鲜有报道           * 在国家科技支撑计划、863计划的支持下，开展了一定的研究工作           * 获得相关的中国和美国发明专利14个      从1995年开始进行田间试验，目前实验范围已覆盖我国北方有盐碱地的绝大多数省份，面积达到20万亩      1995年，与日本东京大学等单位合作，小麦盆栽实验       1996年，在沈阳康平24平方米的土地上首次实施利用脱硫石膏改良盐碱地的玉米大田试验       1999年–2003年在内蒙古托克托县伍什家乡盐碱地改良四、发明专利序号专利名称专利号授权日1燃煤烟气脱硫废弃物的用途及其改良碱性土壤的方法2006100111162007.08.222利用燃煤脱硫镁渣治理沙漠的方法200710121790.92009.03.303Use of the flue gas desulfurization byproduct from thermal power plants an facilities and method for alkali soil ameliorationUS8,007,560B22011.08.304一种土壤改良剂播撒装置201210583720.62013.11.065能量自給的生物质热解系统和方法201310095402.x2014.05.216微藻养殖设备201210475788.22014.11.267对滨海盐碱地的土壤进行脱盐的方法和系统201210477260.92014.11.268重度碱化土壤改良剂的应用201210590249.32014.11.269轻度碱化土壤改良剂及其加工方法2012105848842014.12.3110中度碱化土壤改良剂及其加工方法201210590238.52015.03.0411轻度碱化土壤改良剂的应用201210589939.72015.03.0412中度碱化土壤改良剂的应用20121059022432015.04.1513重度碱化土壤改良剂及其加工方法201210585011.12016.03.3014一种复合微生物菌素盐碱地改良剂及其制备方法与应用20131011440152016.04.20五、盐碱地改良项目的推进得到各级领导人的积极肯定与支持

在沼气工程、垃圾填埋场、污水处理厂等废弃物处理项目中，会产生含有硫化氢组分的生物质气体，在其利用及排放过程中需要进行脱硫净化处理。本系统采用湿式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，将硫化氢组分转化为可回收利用的单质硫，也可形成硫酸盐副产，可满足对原料气进行高效脱硫并使净化后气体达到相关要求及环保标准。应用于渗滤液沼气工程、餐厨垃圾处理厂、污水处理厂、垃圾填埋场、垃圾中转站等领域。

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。

脱硫废水零排放和烟气脱重金属是燃烧烟气治理的两个新的热点方向。本技术将脱硫废水零排放与烟气脱重金属两个工艺过程相结合，通过协同作用，实现两者的有机耦合。本技术在将脱硫废水经过浓缩处理，喷洒到煤场或除尘器前的烟道中，通过高温蒸发实现脱硫废水零排放。同时利用废水干燥后的卤化物，促进烟气中汞、砷等重金属的价态转化，从而更容易实现在后续烟气净化设施中的同步脱除。

本技术采用烟道喷雾蒸发结晶技术实现脱硫废水零排放。通过水泵将废水 喷入到空预器和除尘器之间的烟道中的雾化喷嘴进行雾化,在高温烟气的加热作 用下，水分迅速蒸发成气相水蒸气随除尘后的烟气进入脱硫塔，在脱硫塔的喷淋 冷却作用下，水分凝结进入脱硫塔的浆液循环系统被重复利用。废水中的污染物 转化为结晶物或者盐类等微小的固体颗粒，随烟气中的飞灰一起被静电除尘器捕 捉而从烟气中分离出来，从而除去污染物，实现废水的零排放。该技术的使用对 电厂后续设备包括静电除尘器(ESP)、脱硫塔(FGD)都会带来有利的影响。 市场及经济效益分析： 脱硫废水烟道喷雾蒸发结晶零排放技术具有工艺流程简单、适用范围广泛、 安全可靠、占地面积小等优点，且能够实现真正意义的废水零排放。该技术的投 资及运行成本比其他技术低50%以上，具有极强的市场竞争力。

脱硫废水零排放和烟气脱重金属是燃烧烟气治理的两个新的热点方向。本技术将脱硫废水零排放与烟气脱重金属两个工艺过程相结合，通过协同作用，实现两者的有机耦合。 本技术在将脱硫废水经过浓缩处理，喷洒到煤场或除尘器前的烟道中，通过高温蒸发实现脱硫废水零排放。同时利用废水干燥后的卤化物，促进烟气中汞、砷等重金属的价态转化，从而更容易实现在后续烟气净化设施中的同步脱除。

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％。