可以量产/n锅炉脱硫增效剂　　一。项目简介：　　本锅炉脱硫增效剂是针对我国大型电厂目前应用最多的石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统工程脱硫效率常常不能达标，武汉理工大学应用化学系经过深入理论研究，综合吸收国内外先进技术又结合我国锅炉燃料的特点，经过创新、改进，科学配方研制而成的一种锅炉高效脱硫、节能新产品。　　本锅炉脱硫增效剂含多元酸碱、催化剂、活化剂及高效分散剂。本锅炉脱硫增效剂在多元碱土金属的络合、缓冲及碱土金属化合物纳米颗粒制备，固体表面改性，高浓度高活性稳定乳液体系的构建，在稳定配方体系的控制、稳

铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广泛地应用于提高铁水质量，发展铁水应用范围的新的工艺。其技术也在不断的发展和完善，目前世界范围内的铁水预处理技术不下二、三十种。北京科技大学郭汉杰教授的研究室经过多年研究，已开发成熟世界上最先进的两种铁水预处理脱硫工艺方法，即 （1）机械搅拌法，即在日本广泛流传的KR法，已经过改进，进入一个新的阶段； （2）喷吹法，铁水罐顶喷纯化镁脱硫，形成了具有自主知识产权的技术工艺。 喷吹法采用具有较高精度的脱硫剂喷吹量的控制模型（可选择的和可即时调控的），提高了镁的利用率，降低喷粉生产成本，同时达到目标硫数值。设备采用高技术喷射器系统；带气化室的喷枪；PLC全程程控和计算机操作等。 搅拌法我们也根据其自身的弱点开展了多年的攻关，解决了搅拌头的寿命和铁水温降大的问题。同时搅拌法在使用中还开发了以CaO为主要原料作为脱硫剂，达到了最佳的脱硫指标，同时研究了石灰的活性度和颗粒度的最佳要求。从目前已经投产处理效果看，使用这种廉价且效果良好的脱硫剂，搅拌法亦可以很容易地实现深脱硫的效果。 关于两种方法的特点： 喷吹冶金在冶炼生产过程的应用非常广泛，采用喷吹的办法将脱硫剂加入到铁水中进行脱硫，显然是可行的，而且也很容易为人们所接受。然而由于喷吹法不能获得很好的动力学条件，因此，要想获得好的脱硫效果，就必须选用好的脱硫剂。否则无法实现深脱硫，而且脱硫效率低，效果不稳定。北京科技大学经过多年的研究已经很好地解决了这个问题。为了解决好动力学条件的问题，侧重开发使用更具脱硫效率的脱硫剂，经过多次实验研究，我们选择在线单吹或混合镁粉复合喷吹法，况且重点研究了镁粒的粒度、铁水温度和铁水液面高度对脱硫动力学的影响，已在国内外核心刊物发表论文5篇，在企业取得了很好的效果。搅拌法在脱硫过程中的动力学条件得到了根本性的改善，而且还可以用CaO完全替代CaC2取得非常好的脱硫效果，从而省去了使用碳化钙的危险性。传统的搅拌法的缺点是搅拌头的寿命低，铁水温降大，这两个问题，都已得到很好的解决，特别是铁水温降问题，通过对脱硫机理和脱硫剂的改进，我们可以把温降控制在15度范围内，这一指标很可能是世界先进水平。两种工艺方法都有各自的优点，企业可以根据自身的条件选择。目前我们在两种方法都有很好的业绩，与北京冶金设备研究院合作，有20余套设备在国内企业运行或在建。

铁水预处理技术从上个世纪六、七十年代发展起来到现在已经广泛地应用于提高铁水质量，发展铁水应用范围的新的工艺。其技术也在不断的发展和完善，目前世界范围内的铁水预处理技术不下二、三十种。北京科技大学郭汉杰教授的研究室经过多年研究，已开发成熟世界上最先进的两种铁水预处理脱硫工艺方法，即（1）机械搅拌法，即在日本广泛流传的 KR 法，已经过改进，进入一个新的阶段；（2）喷吹法，铁水罐顶喷纯化镁脱硫，形成了具有自主知识产权的技术工艺。喷吹法采用具有较高精度的脱硫剂喷吹量的控制模型（可选择的和可即时调控的），提高了镁的利用率，降低喷粉生产成本，同时达到目标硫数值。设备采用高技术喷射器系统；带气化室的喷枪；PLC 全程程控和计算机操作等。搅拌法我们也根据其自身的弱点开展了多年的攻关，解决了搅拌头的寿命和铁水温降大的问题。同时搅拌法在使用中还开发了以 CaO 为主要原料作为脱硫剂，达到了最佳的脱硫指标，同时研究了石灰的活性度和颗粒度的最佳要求。从目前已经投产处理效果看，使用这种廉价且效果良好的脱硫剂，搅拌法亦可以很容易地实现深脱硫的效果。关于两种方法的特点：喷吹冶金在冶炼生产过程的应用非常广泛，采用喷吹的办法将脱硫剂加入到铁水中进行脱硫，显然是可行的，而且也很容易为人们所接受。然而由于喷吹法不能获得很好的动力学条件，因此，要想获得好的脱硫效果，就必须选用好的脱硫剂。否则无法实现深脱硫，而且脱硫效率低，效果不稳定。北京科技大学经过多年的研究已经很好地解决了这个问题。为了解决好动力学条件的问题，侧重开发使用更具脱硫效率的脱硫剂，经过多次实验研究，我们选择在线单吹或混合镁粉复合喷吹法，况且重点研究了镁粒的粒度、铁水温度和铁水液面高度对脱硫动力学的影响，已在国内外核心刊物发表论文 5 篇，在企业取得了很好的效果。搅拌法在脱硫过程中的动力学条件得到了根本性的改善，而且还可以用 CaO 完全替代 CaC2取得非常好的脱硫效果，从而省去了使用碳化钙的危险性。传统的搅拌法的缺点是搅拌头的寿命低，铁水温降大，这两个问题，都已得到很好的解决，特别是铁水温降问题，通过对脱硫机理和脱硫剂的改进，我们可以把温降控制在 15 度范围内，这一指标很可能是世界先进水平。两种工艺方法都有各自的优点，企业可以根据自身的条件选择。目前我们在两种方法都有很好的业绩，与北京冶金设备研究院合作，有 20 余套设备在国内企业运行或在建。

成果与项目的背景及主要用途： 鉴于我国东部地区尤其是京津冀地区严重雾霾天气的频繁出现，国家提高了对燃煤锅炉及燃煤电厂烟气净化的要求，尤其是烟气脱硫标准。针对这个情况，天津大学采用先进的离子液技术对烟气进行脱硫。 技术原理与工艺流程简介： 脱硫用的离子液体是以有机阳离子、无机阴离子为主，添加少量活化剂、抗氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液；该吸收剂（R）对 SO２气体具有良好的吸收和解吸能力，其脱硫机理为：SO2 + H2O + R ←→ RH+ + HSO3-低温下反应从左向右进行，二氧化硫被吸收剂吸收，高温下反应从右向左进行，二氧化硫从吸收剂中再生出来，达到脱除和回收烟气中 SO2 的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 与传统石灰石石膏法的比较：技术先进性：国内领先，独树一帜 ①脱硫效率高：> 99% （可达< 10mg/Nm3）。 ②对进气含硫量不敏感：从 800 ppm 到 14% 的含硫量运行成本稳定，不随含硫量的上升而增加，对使用煤无限制。 ③能耗低，利用废热：再生塔对所用蒸汽要求低，只需利用火电厂废热。 ④工艺流程简单，无酸碱腐蚀：无石灰浆制备系统，系统为弱酸性气液相环境。系统不需高压喷嘴，无磨损，无腐蚀。 ⑤系统运行可靠：工艺流程科学、精练、简洁，可实现高达三年无系统故障，不需停车检修。 ⑥运行简便：容易维护易掌握，降低运行难度、调试时间和维修费用，降低风险。 应用前景分析及效益预测： （1）环保实效性 ①无二次污染：场地无粉尘, 无强噪声，无新生固体、气体和液体排放物。 ②吸收液可再生，循环使用，损耗低。 ③副产国内资源相对贫缺的副产品： 副产品为 99%干基的 SO2，可作为液体二氧化硫、硫酸、硫磺或其它硫化工产品的优良原料。 ④环保前瞻性：在脱除 SO2、NOX、Hg、As 同时（部分离子液离子交换再生脱 NOX、Hg、As），不释放 NH3、CO2,符合环保发展趋势。 （2）经济可行性 ①节约运力：无需常规的大量运输，无需规划运输/堆仓用地。 ②能耗较低：电耗低，可采用废热实现再生。 ③占地面积小：大幅减少烟气脱硫设施的土地使用面积。 ④脱硫设施运行费用较低，且不随烟气中硫含量上升而明显增加。 ⑤与传统方法相比，综合经济指标具有明显优势。 ⑥所有设备均可实现国产化。 应用领域：化工、环保领域（煤化工企业、钢厂、电厂等）。 合作方式及条件：具体面谈

火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。 现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10%左右。

成果介绍火电厂烟气脱硫系统是典型的多变量、非线性和大迟延被控对象。本系统综合利用基于小波分析的动态数据校正技术、基于扩增状态空间模型的多变量约束区间预测控制技术和不可测扰动补偿技术，通过控制氧化风机转速、循环泵转速和吸收剂流量，确保脱硫塔出口SO2浓度满足排放限值，同时把浆液pH控制在最优的范围内。技术创新点及参数现场应用结果表明，该系统可以在确保SO2达标排放的同时降低运行成本，使吸收剂耗量减少10[[[[%]]]]左右。

SO 2 的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制 SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成：除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在 3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。

项目介绍 在湿法烟气脱硫中试台上，开展湿法（石灰石/石膏、氨法、双碱法、镁法等）烟气脱硫性能试验及优化研究，具体子项目包括： 1、飞灰和油污对湿法烟气脱硫过程的影响测试及评价； 2、脱硫增效剂性能测试及评价（有机缓冲剂、无机缓冲剂）； 3、烟气系统阻力及脱硫效率测试； 4、空气预热器漏风系数测定； 5、吸收塔/反应器速度场及污染物浓度场测定； 6、系统除尘效率测试（吸收塔、除尘器）； 7、石膏浆液品质测定（CaCO3、SO42-、CaSO3·0.5H2O、CaSO4·2H2O、SO32-）； 8、石膏浆液中油污含量测定。主要特点 1、真实模拟现场环境，研究成果能直接应用于工程 试验装置规格为，烟气处理量为2400Nm3/h，有完整的烟气模拟系统（柴油燃烧器、电加热装置、SO2及NOx瓶装气体）、吸收塔、吸收剂浆液制备系统、石膏脱水与处理系统、DCS数据采集系统（烟气进出口成分在线监测、所有参数实时传输），可以根据需要真实模拟现场环境。 2、试验台功能多样，能够根据客户需求量身定做 试验装置设计过程中预留有足够的改造空间，可以根据客户的个性化需求进行改造（加装测点、设备、容量），全力满足客户需求。技术指标1、 进出口SO2浓度测试误差≤±3ppm，最快1s测试1组数据；2、 烟气流量测试误差≤100Nm3/h；3、 pH值测试误差≤±0.05；4、 石膏浆液中油污含量测试误差≤±20mg/L；5、 石膏浆液品质测定误差达到工程应用要求。市场前景 我国火电厂烟气脱硫装机容量超过4.5亿千瓦，但脱硫装置普遍效率不高、投运率很低。未来环保标准将更趋严格，且新建脱硫装置将不允许设置旁路，将对脱硫装置的性能提出更高要求，其性能测试及优化、效率改进等方面的诉求将越来越多。

SO2的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。 密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成：除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。 除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。    在烟气净化过程中发生了如下反应： CaO＋H2O→Ca(OH)2， Ca(OH)2＋SO2＋H2O→CaSO3·1/2H2O， CaSO3·1/2H2O＋O2＋H2O→CaSO4·2H2O， Ca(OH)2＋SO3＋H2O→CaSO4·2H2O Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O    此工艺具有以下主要特点：    (1) 脱硫效率高，系统对烟气污染负荷变化较大的适应能力强。在设备正常运行下，脱硫效率能够保持在90%以上，系统出口烟气的含硫量能够维持在150mg·m-3以下,且烟气入口含硫量的较大幅度变化对出口烟气的含硫量影响不大。 (2) 系统采用脱硫剂循环利用的方法，使除尘器脱下的循环灰与新灰均匀混合，经加湿机加湿活化后布入塔内与烟气反应。脱硫剂循环系统很好的解决了钙基干法脱硫技术中钙利用率低的问题，且使副产物的处理量大幅度减少。 (3) 脱硫剂在进塔前先增湿活化，使CaO转化为更易于与SO2发生反应的Ca(OH)2，提高脱硫效率。含湿量为3%~5%的脱硫剂亦具有较好的流动性，系统不易发生板结、堵塞和腐蚀等湿法和部分半干法常出现的问题。 (4) 脱硫塔内安装了重要的内构件——搅拌轴，它能很好的加强烟气与脱硫剂的混合和系统湍流烈度，强化传质、传热，提高反应速率；而且能延长脱硫剂的反应停留时间。搅拌设备会使脱硫剂颗粒之间剧烈碰撞、摩擦，剥去表面的反应产物，不断地暴露出新的表面，使内部的CaO得到充分的反应，可使脱硫效率和脱硫剂的利用率得到充分提高。该技术申请专利十多项，已成功应用于烧结烟气脱硫工程中。应用范围：该技术可应用于钢铁企业烧结厂烟气脱硫系统、燃煤电厂烟气脱硫系统、焚烧炉烟气脱硫系统。该技术已在石家庄钢铁公司烧结工序烟气脱硫系统中得到成功应用；武钢昆钢公司、攀枝花钢铁公司等企业亦采用该技术进行烧结厂和电厂的脱硫，目前正在建设中。

本技术采用固定床干法脱硫，蜂窝式脱硫剂，在无液相介入的情况下脱硫剂与 SO2 反应，达到脱硫的目的。脱硫剂的后处理也是在干燥状态下完成的，无废水、废气排放。该技术工艺流程简单，操作简单，设备投资小，并且不受气流温度的影响，脱硫剂使用寿命长达 3 年以上，主要是运行成本远低于湿法脱硫。