技術(shù)名稱

梯級(jí)分離凈化脫硫除塵一體化技術(shù)

企業(yè)簡(jiǎn)介

公司在環(huán)保技術(shù)上經(jīng)過(guò)深入研究和探索，在氨法煙氣脫硫脫硝領(lǐng)域已擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的核心技術(shù)。擁有環(huán)境工程設(shè)計(jì)、環(huán)境運(yùn)營(yíng)，壓力容器制造、壓力管道施工等資質(zhì)。通過(guò)ISO9001質(zhì)量管理體系、ISO14001環(huán)境管理體系、職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。擁有各類專業(yè)技術(shù)人才50余名，其中高級(jí)工程師8人，工程師14人，助理工程師20余名，博士1人，碩士2人。設(shè)計(jì)隊(duì)伍精干，施工力量雄厚。可以針對(duì)各類企業(yè)不同情況提供工程設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝施工、開(kāi)車運(yùn)行等一條龍服務(wù)。在業(yè)界擁有良好的信譽(yù)與口碑。

2009年的2×220t/h鍋爐脫硫項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)建設(shè)方兩年的考察評(píng)定后中標(biāo)。該項(xiàng)目完成后，在“2011年全國(guó)氮肥、甲醇行業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”上作為第九項(xiàng)重點(diǎn)成功案例成為行業(yè)“十二五”重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。

公司承擔(dān)的“新型氨法脫硫裝置”項(xiàng)目在2011年至2013年間得到濟(jì)南市科技局科技型中小企業(yè)創(chuàng)新專項(xiàng)資金30萬(wàn)元拔款支持并獲得《山東省高新技術(shù)企業(yè)》稱號(hào)。擁有相關(guān)國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)，已授權(quán)2項(xiàng)，實(shí)用新型專利13項(xiàng)，已批準(zhǔn)10項(xiàng)。

研究背景與意義

燃煤電廠鍋爐及各種工業(yè)窯爐排放的煙氣尾氣中，含有二氧化硫、氮氧化合物、微塵等有害成分，是破壞生態(tài)環(huán)境形成酸雨和霧霾的罪魁禍?zhǔn)?，?yán)重影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和人類的生存與健康。近年來(lái)我國(guó)霧霾天氣頻發(fā)，國(guó)家和地方政府加大控制火電廠排放污染物力度，提出一系列史上最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。2011年7月發(fā)布了（GB13223-2011）《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中重點(diǎn)地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)為煙塵≤20mg/ Nm³、SO₂≤50 mg/ Nm³、NO_X≤100 mg/ Nm³。2014年9月國(guó)家三部委又下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》，文件要求到2020年，現(xiàn)役60萬(wàn)千瓦及以上燃煤機(jī)組、東部地區(qū)30萬(wàn)千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機(jī)組、10萬(wàn)千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機(jī)組及其他有條件的燃煤發(fā)電機(jī)組，改造后大氣污染物排放濃度基本達(dá)到或接近燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值，煙塵≤10mg/Nm³、SO₂≤35 mg/Nm³、NO_X≤50 mg/Nm³。2013年5月，山東省環(huán)境保護(hù)廳和山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求“核心控制區(qū)”企業(yè)自2020年1月1日起排放濃度限值為煙塵≤5mg/Nm³、SO₂≤35mg/Nm³、NOx≤50mg/Nm³。

為了達(dá)到國(guó)家超低排放新標(biāo)準(zhǔn)，各種煙氣脫硫工藝都在努力做出新的調(diào)整。

氨法脫硫的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國(guó)工業(yè)化運(yùn)行的幾種氨法煙氣脫硫工藝，幾家公司的設(shè)計(jì)水平還有一定區(qū)別與差距。如吸收塔型的選擇，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置，能量的綜合利用，各種工藝參數(shù)調(diào)優(yōu)，凈化設(shè)備的選取都直接影響到氣溶膠的生成量、氨的逃逸量和塵排放量。氣溶膠的大量生成會(huì)使脫硫尾氣塵含量超標(biāo)，使煙囪放空氣體呈現(xiàn)嚴(yán)重拖尾現(xiàn)象。針對(duì)氣溶膠、氨逃逸的產(chǎn)生機(jī)理和控制措施，一些企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)作了研究和工業(yè)實(shí)踐嘗試。

技術(shù)原理

公司在燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)上，總結(jié)了以往多套工藝裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，最終設(shè)計(jì)出梯級(jí)分離凈化即“二元結(jié)構(gòu)”多功能一體化脫硫塔及雙循環(huán)的脫硫工藝。

梯級(jí)凈化分離工藝流程示意圖

成果的創(chuàng)造性和先進(jìn)性

1、該脫硫塔，由氧化段、濃縮段、吸收段、凈化除霧段由下至上組成?！岸Y(jié)構(gòu)”是指吸收段和除霧段內(nèi)既有空塔噴淋層，又有填料層。利用了空塔噴淋防堵特點(diǎn)和填料層有利于吸收傳質(zhì)的雙重優(yōu)點(diǎn)，多重布局的填料層合理地選擇了高比表面積、重量輕、耐腐蝕、低壓降的規(guī)整型填料，達(dá)到梯級(jí)脫硫除塵凈化效果。雙循環(huán)系統(tǒng)中。第一循環(huán)系統(tǒng)包括三級(jí)不同高度的循環(huán)液進(jìn)口，有利于亞硫酸銨溶液對(duì)二氧化硫的吸收；二級(jí)循環(huán)液是使未結(jié)晶的硫酸銨溶液返回濃縮段使之濃縮和部分結(jié)晶。

一體化脫硫塔的設(shè)計(jì)，設(shè)備緊湊，占地面積小，管線長(zhǎng)度少，使一次性投資降低，濃縮段中，110℃~140℃的熱原煙氣與硫酸銨溶液直接換熱，體現(xiàn)了節(jié)能特點(diǎn)。

2、在上述裝置上，對(duì)諸多工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)優(yōu)試驗(yàn)，找出了影響SO₂吸收效率及氨逃逸和氣溶膠生成的主要原因。

（1）嚴(yán)格控制氧化段的亞硫酸銨的氧化效率達(dá)到99.8%以上；

（2）嚴(yán)格控制加氨后吸收液的pH值（5~5.5），保證SO₂吸收率達(dá)到99.5%以上；

（3）找到較佳的加氨位置，研發(fā)了泵前加氨室，合理控制加氨量，從而控制吸收段中氨量極低，保證排放凈煙氣氨逃逸量在1.0mg/Nm³以下,實(shí)測(cè)值為0.43 mg/Nm³。

3、梯級(jí)凈化除塵效果：凈化段上設(shè)計(jì)兩級(jí)循環(huán)水洗填料層以及高效除霧器保證凈煙氣出口含塵量≤5mg/Nm³。根據(jù)用戶需要，在塔頂設(shè)計(jì)了濕式電除塵設(shè)備，確保進(jìn)口煙氣塵含量異常波動(dòng)以及其他工藝條件波動(dòng)時(shí)達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，也是氨法脫硫+濕電除塵首次在工業(yè)裝置上達(dá)到凈煙氣出口含塵量≤5mg/Nm³超低排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是在入口含塵高達(dá)100mg/Nm³情況下仍能達(dá)到出口含塵量≤5mg/Nm³超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

本工藝無(wú)新的三廢產(chǎn)生及排放，屬于綠色工藝。副產(chǎn)品硫酸銨可作為農(nóng)用化肥，產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國(guó)家無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè)，符合GB535-1995硫酸銨產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。出口凈煙氣在投料初期經(jīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及168小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行后由具有檢測(cè)資質(zhì)的河北華清環(huán)境科技有限公司檢測(cè)結(jié)果如下：

廢氣污染源監(jiān)測(cè)結(jié)果表

單位：^mg/_Nm³

綜上所述：本技術(shù)在工業(yè)裝置上，通過(guò)塔形選擇、內(nèi)部構(gòu)件的設(shè)計(jì)及工藝條件的優(yōu)化，濕電的最后把關(guān)。經(jīng)168小時(shí)穩(wěn)定試運(yùn)行驗(yàn)收，其綜合效果是：除塵率達(dá)到98.9%，SO₂吸收率達(dá)到99.5%，汞及其化合物未檢出，觀察放空尾氣沒(méi)有拖尾現(xiàn)象。達(dá)到國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2011)及《煤電節(jié)能減排升級(jí)與攺造行動(dòng)計(jì)劃(2014-2020年)》明確提出的標(biāo)準(zhǔn)，山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（DB37/2376-2013）中核心控制區(qū)標(biāo)準(zhǔn)以及河北省《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（BD13/2209-2015）。

氨法脫硫超低排放同類型技術(shù)比較

氨法脫硫超低排放技術(shù)比較表

在“氨法脫硫+濕電”的工程案例中，公司的出口塵含量控制在5mg/Nm³以下，較J-TECH（大于10mg/Nm³）有顯著優(yōu)勢(shì)。與“氨法脫硫+超聲凝并”的工程案例相比，公司的技術(shù)在入口SO₂和塵含量較高的條件下，依然能夠確保出口的超低排放；在關(guān)閉濕電進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，脫硫塔入口塵含量控制在54mg/Nm3以下時(shí)，出口仍能實(shí)現(xiàn)5mg/Nm3以內(nèi)，氨逃逸幾乎無(wú)變化。

經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析

以3×75t/h+130t/h鍋爐為例，設(shè)計(jì)煙氣量880000m³/h，入口SO₂濃度5500mg/Nm³，出口SO₂濃度≤35mg/Nm³，塵含量≤5mg/Nm³，對(duì)比本技術(shù)與石灰石-石膏法的投資和運(yùn)行成本。

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析對(duì)比

對(duì)比本技術(shù)與石灰-石膏法的運(yùn)行成本。

1.工藝指標(biāo)

煙氣量：880000 m³/h

煙氣入口溫度：≤110℃                 

煙氣中入口SO₂濃度：5500 mg/Nm³

出口凈煙氣SO₂排放濃度：35 mg/Nm³

出口顆粒物含量：≤5mg/Nm³

年操作時(shí)間： 8000h

脫硫劑：10%氨水

2.經(jīng)濟(jì)指標(biāo)消耗(硫酸銨400元/噸價(jià)格可以,再將就體現(xiàn)不出優(yōu)勢(shì)了)

通過(guò)該項(xiàng)目的氨法鈣法的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析可見(jiàn)，氨法的電費(fèi)比鈣法節(jié)省30%，水費(fèi)節(jié)省66.9%，總成本節(jié)省12.12%。除此外,氨法比鈣法碳排放每年少22846.4T。

合作意向

1、繼續(xù)擴(kuò)大已有的市場(chǎng)

在化工、化肥、焦炭行業(yè)等生產(chǎn)企業(yè)，特別是有廢氨水可作為原料的企業(yè)中加以推廣。

2、積極開(kāi)拓新的行業(yè)市場(chǎng)

造紙行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)、民用大型集中供熱鍋爐、煤化工領(lǐng)域等。

“石化智匯科技服務(wù)平臺(tái)”介紹

“石化智匯網(wǎng)”是國(guó)家化工行業(yè)生產(chǎn)力承擔(dān)的國(guó)家火炬計(jì)劃項(xiàng)目（2015GH551466）的主要建設(shè)內(nèi)容。該平臺(tái)的宗旨是“背靠政府，面向企業(yè)”，為化工企業(yè)和科研人員提供包括技術(shù)、政策、管理等的全方位，“產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、資金鏈、服務(wù)鏈”于一體，一站式的科技服務(wù)。該平臺(tái)是連接政府與企業(yè)、科研單位與企業(yè)、企業(yè)與企業(yè)以及雙創(chuàng)人員之間的橋梁，是中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)打造的行業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化的最重要平臺(tái)。

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