云南亞太環(huán)保工業(yè)煙氣低濃度SO2治理回收利用一體化
來(lái)源:云南亞太環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究有限公司 閱讀:3152 更新時(shí)間:2008-07-11 11:02實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 努力促進(jìn)我省循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)
----云南亞太環(huán)保在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作中實(shí)施工業(yè)煙氣低濃度SO2治理回收利用一體化經(jīng)驗(yàn)介紹
循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為解決工業(yè)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)之間矛盾的一條有效途徑,是“新經(jīng)濟(jì)”概念中的兩大組成部分之一,它是指用自然規(guī)律指導(dǎo)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),也就是說(shuō)把清潔生產(chǎn)和廢棄物的綜合利用融為一體的另一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)。隨著環(huán)境污染與生態(tài)破壞問(wèn)題的日趨突出,以及整個(gè)社會(huì)環(huán)保意識(shí)的普遍增強(qiáng),循環(huán)經(jīng)濟(jì)在減少資源消耗、加強(qiáng)資源再生利用上極大地促進(jìn)了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)在資源利用,廢棄物資源化、減量化和無(wú)害化上有其自身的特點(diǎn),它與科學(xué)的發(fā)展觀相適應(yīng),是實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展的重要途徑。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就,但由于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)基本建立在高消耗、高污染的傳統(tǒng)發(fā)展模式上,一些地區(qū)以犧牲環(huán)境為代價(jià)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。
近年來(lái),云南亞太環(huán)?萍籍a(chǎn)業(yè)實(shí)體在促進(jìn)我省循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作中,結(jié)合我省是冶金行業(yè)基地的特點(diǎn),運(yùn)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,針對(duì)工業(yè)煙氣低濃度SO2突出的情況,投放資金和科技力量在工業(yè)煙氣低濃度SO2治理技術(shù)方面進(jìn)行了研發(fā)試驗(yàn),并將該項(xiàng)技術(shù)投入近年來(lái)云南省多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)工程環(huán)境污染治理工作中,取得了成功。該項(xiàng)技術(shù)具有獨(dú)特的創(chuàng)新,獲得多項(xiàng)國(guó)家專利技術(shù)。將電廠鍋爐及工業(yè)爐窯外排廢氣中的低濃度SO2回收利用,生產(chǎn)出水泥早強(qiáng)劑、農(nóng)用硫酸銨及硫酸鉀化肥,無(wú)二次污染,實(shí)現(xiàn)了“資源消費(fèi)-產(chǎn)品-再生資源”的閉環(huán)型物質(zhì)流動(dòng)模式,減少了資源消耗,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部的中循環(huán),F(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)介紹如下:
1.勇于創(chuàng)新,積極探索SO2大氣污染治理及硫資源回收利用一體化新技術(shù)
近年來(lái),二氧化硫?qū)ξ覈?guó)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重污染,而二氧化硫和酸雨的污染又主要來(lái)自燃煤、金屬冶煉及化工等行業(yè)。我國(guó)能源以煤為主,在一次能源結(jié)構(gòu)中煤炭能源約占70%左右。2003年原煤產(chǎn)量16.67億t(工業(yè)用煤約占90%),火電裝機(jī)容量超過(guò)2.2億千瓦,鋼產(chǎn)量達(dá)到22233.6萬(wàn)t,十種有色金屬產(chǎn)量達(dá)到1205.0萬(wàn)t。因此,火力發(fā)電和金屬冶煉是SO2排放量大而集中的行業(yè)。“九五”期間我國(guó)年排放SO2大于2000萬(wàn)噸,超過(guò)了我國(guó)大氣環(huán)境的自凈能力,年降水PH值小于5.6的區(qū)域約占國(guó)土面積的40%,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重影響到我國(guó)的生態(tài)環(huán)境和人民健康。按國(guó)家環(huán)保局1998年報(bào)道,2010年我國(guó)火電裝機(jī)達(dá)3.7億kw,若不采取措施僅火電廠排SO2將達(dá)1500萬(wàn)t/年。隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),煤炭產(chǎn)量增加,部分含S>1.5%的煤炭將開(kāi)采使用;冶金工業(yè)發(fā)展,低濃度SO2的排放量也很大;此外隨著我國(guó)石油進(jìn)口的增長(zhǎng),高硫原油數(shù)量增加都必然加大SO2的排放負(fù)荷,這是我國(guó)工業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。因此治理低濃度SO2污染是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中十分緊迫的任務(wù)之一。
國(guó)家“十五計(jì)劃綱要”要求“兩控區(qū)”二氧化硫排放量比2000年減少20%,對(duì)電力行業(yè)提出以削減SO2排放為重點(diǎn),新建燃煤電廠同步建設(shè)脫硫設(shè)施的要求。積極推動(dòng)現(xiàn)行火電機(jī)組脫硫,要求電力行業(yè)排放量比2000年削減10%~20%。對(duì)冶煉行業(yè)提出了明確的任務(wù):重點(diǎn)冶煉行業(yè)企業(yè)環(huán)保設(shè)施達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,粗銅冶煉硫回收率達(dá)到95%,粗鉛冶煉硫回收率達(dá)到90%。因此煙氣脫硫是十分重要而艱巨的任務(wù)。
目前,解決SO2排放對(duì)大氣污染的脫硫方法主要有對(duì)燃煤SO2的污染進(jìn)行燃燒前脫硫,燃燒過(guò)程中脫硫和煙氣脫硫三類方法。由于煤質(zhì)和各種不同應(yīng)用工藝的要求特點(diǎn),大多數(shù)情況仍需要采取煙氣脫硫,加上冶煉行業(yè)和其它生產(chǎn)工藝低濃度SO2煙氣排放,煙氣脫硫仍是解決SO2對(duì)大氣污染最主要的方法。現(xiàn)今所使用的脫硫效率較高的方法,大都投資較高,對(duì)火電廠而言,脫硫占電廠投資的10~20%,脫硫成本為700~1500元/t,多數(shù)使用的工藝方法是拋棄法,使SO2轉(zhuǎn)化為固體,如石灰石膏法,產(chǎn)生的固體物質(zhì)或使用價(jià)值不高,或拋棄堆放可能造成二次污染。因此開(kāi)發(fā)研究低濃度SO2資源化利用、適用面廣、脫硫效率高、經(jīng)濟(jì)適用的方法是煙氣脫硫發(fā)展的方向。在我國(guó),二氧化硫和酸雨污染主要來(lái)自于燃煤,特別是火力發(fā)電和金屬冶煉行業(yè),二氧化硫的排放量大而集中。對(duì)于如何治理二氧化硫,有關(guān)專家介紹,高濃度的二氧化硫(濃度大于2.5%)煙氣可以用來(lái)制酸,但低濃度二氧化硫的治理比較困難。
我國(guó)低濃度SO2煙氣排放不僅導(dǎo)致約10Mt硫資源白白損失,還嚴(yán)重污染了生態(tài)環(huán)境,其中僅火電、冶煉等行業(yè)集中規(guī)模排放的就在4.0Mt以上。然而我國(guó)同時(shí)又是硫資源相對(duì)缺乏的國(guó)家,近年大量進(jìn)口硫磺來(lái)制酸,2002年進(jìn)口達(dá)到4.0Mt,加上進(jìn)口磷肥(按其耗硫酸折算)已相當(dāng)于進(jìn)口硫磺5Mt。
一方面我國(guó)在大量進(jìn)口硫磺,另一方面大量的低濃度SO2在流失,并對(duì)環(huán)境造成極大影響,損害人民的健康。為了解決這個(gè)難題,我國(guó)政府采取了多項(xiàng)重大措施。1998年1月,國(guó)務(wù)院批復(fù)了酸雨和二氧化硫污染控制區(qū)(簡(jiǎn)稱“兩控區(qū)”)規(guī)劃方案,確定了“兩控區(qū)”酸雨和二氧化硫污染污染控制目標(biāo),并在《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十五”計(jì)劃綱要》中進(jìn)一步要求“兩控區(qū)”到2005年二氧化硫的排放量要比2000年減少20%。以云南為例。云南是有色金屬基地,有昆明、曲靖、玉溪、個(gè)舊、楚雄、開(kāi)遠(yuǎn)、昭通7個(gè)城市被列入國(guó)家“兩控區(qū)”中的酸雨控制區(qū)。據(jù)云南省發(fā)布的環(huán)境公報(bào),2000年,全省排放二氧化硫35.5萬(wàn)噸,其中酸雨區(qū)排放27.24萬(wàn)噸,占全省二氧化硫排放總量的76.7%。但近日發(fā)布的環(huán)境公報(bào)顯示,云南二氧化硫不是在逐年減少,而是在增加,2003年全省排放二氧化硫45.26萬(wàn)噸,其中工業(yè)排放二氧化硫38.07萬(wàn)噸。“十五”期間,云南經(jīng)濟(jì)仍將快速發(fā)展,能源消耗會(huì)持續(xù)增長(zhǎng),二氧化硫產(chǎn)生量將以較快速度增加,特別是落實(shí)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和云南省委、省政府把云南建設(shè)成“西電東送”主要基地的戰(zhàn)略目標(biāo),云南建成大型火電總裝機(jī)容量500多萬(wàn)千瓦(含在建120萬(wàn)千瓦),新建火電機(jī)組完成后SO2排放將增大,這對(duì)云南實(shí)現(xiàn)“兩控區(qū)”二氧化硫排放總量控制是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。而來(lái)自國(guó)家環(huán)?偩值墓珗(bào)則顯示,1998年到2010年我國(guó)火電裝機(jī)達(dá)3.7億千瓦,若不采取措施僅火電廠排二氧化硫就將達(dá)1500萬(wàn)噸/年。近年來(lái),許多火電廠和有色金屬企業(yè)在低濃度二氧化硫煙氣的凈化處理上做了大量工作,并正在從“末端治理”向“抓源治本”過(guò)渡,效果卻不明顯,現(xiàn)已投入生產(chǎn)的有傳統(tǒng)氨法、堿法、鈣法、堿氏硫酸鋁、石膏法、氧化鋅法、錳吸收法、活性炭吸附法等。但這些方法在吸收劑的供應(yīng)、副產(chǎn)品的銷路及工藝技術(shù)方面存在不足,只能單方面解決二氧化硫造成的污染,綜合效益差,實(shí)施中又帶來(lái)生產(chǎn)成本增大等問(wèn)題,因此,目前我國(guó)不少工廠仍然采取直接排放的方法。工業(yè)二氧化硫?qū)Υ髿獾奈廴救匀皇且坏懒钊祟^痛的難題。
正是針對(duì)這一情況,云南亞太環(huán)保自90年代以來(lái)即開(kāi)展了對(duì)非穩(wěn)態(tài)低濃度SO2煙氣的氨法回收利用新工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究工作,對(duì)濃度0.03%~2.5%的非穩(wěn)態(tài)SO2進(jìn)行治理,使煙氣達(dá)標(biāo)排放(GB16297—1996);厥盏腟O2返回制酸,并副產(chǎn)農(nóng)肥(NH4)2SO4。低濃度SO2回收利用率達(dá)到95%~99%,并在大型企業(yè)云南銅業(yè)股份公司、易門銅業(yè)股份公司、云南冶金集團(tuán)曲靖有色基地等多家工廠使用,并獲得好評(píng)。
2003年起,云南亞環(huán)保又致力于開(kāi)發(fā)研究SO2氨法吸收過(guò)程同步催化氧化亞鹽為硫酸銨,開(kāi)發(fā)了吸收與氧化反應(yīng)并行的湍流逆噴旋液塔新設(shè)備,并直接利用硫銨母液和KCL復(fù)分解反應(yīng)直接生產(chǎn)硫酸鉀的試驗(yàn)開(kāi)發(fā),這一工作已初步取得了成果。
硫作為一種十分重要的資源,在工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛,但富集程度高的礦產(chǎn)資源有限,大量以低品位的化合物狀態(tài)含在煤炭、金屬礦物及其它非金屬礦物中,往往在燃煤、金屬冶煉等過(guò)程中排放,其資源量巨大。由于未能回收,不僅資源浪費(fèi),又成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展、污染環(huán)境、嚴(yán)重影響人民身體健康造成巨大經(jīng)濟(jì)損失的污染物。解決目前我國(guó)集中排放低濃度SO2的回收,相當(dāng)于為國(guó)家增加4.0~5.0Mt/年的硫產(chǎn)量(相當(dāng)于每年進(jìn)口硫磺量),可折合硫酸產(chǎn)量12.0~15多Mt/年(以2003年為基準(zhǔn),占硫酸總產(chǎn)量的35.5%~44.5%),按生產(chǎn)H2SO4計(jì)算增加工業(yè)產(chǎn)值48億~60億元,減少企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失(按排污收費(fèi)折算)72億~90億元/年,產(chǎn)生的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益還更大。
利用回收的SO2可以生產(chǎn)工農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用的各種產(chǎn)品,除了生產(chǎn)硫酸可進(jìn)一步形成多條產(chǎn)業(yè)鏈。其中具有重大影響的產(chǎn)業(yè)鏈,是利用回收的SO2生產(chǎn)化肥,它具有市場(chǎng)容量大,脫硫生產(chǎn)化肥的原料易得,在解決了吸收工藝基礎(chǔ)上還可根據(jù)需要,規(guī)劃生產(chǎn)不同的化肥產(chǎn)品如:硫酸銨、磷銨、硝銨、硫酸鉀等產(chǎn)品。
隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,經(jīng)濟(jì)作物對(duì)無(wú)氯鉀肥及KNO3缺乏。國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口的主要是氯化鉀。近年我國(guó)羅布泊120萬(wàn)噸鉀鹽基地將建成,上海中昊鉀鹽工程公司開(kāi)發(fā)老撾鉀鹽礦,2~3內(nèi)年將建成100萬(wàn)t/年的規(guī)模,都將可能保證氯化鉀的供應(yīng)和價(jià)格的降低。上世紀(jì)末我國(guó)進(jìn)口硫酸鉀20~60萬(wàn)t,耗外匯0.5~1.5億美元/年。隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展,硫酸鉀的消費(fèi)近期還將以年平均5%~10%的速度遞增。在我國(guó)硫資源不足的情況下,開(kāi)發(fā)新技術(shù)利用低濃度SO2生產(chǎn)硫酸鉀滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,特別是滿足煙草種植、水果、茶葉、花卉等經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)對(duì)K2SO4的需要,十分符合我國(guó)的國(guó)情。
云南亞太環(huán)?吹搅肆虻膬r(jià)值,以及實(shí)現(xiàn)工業(yè)煙氣低濃度二氧化硫治理回收利用一體化對(duì)于生態(tài)工業(yè)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要意義,又在這一技術(shù)上不斷的創(chuàng)新,事實(shí)證明,這一有的放矢的創(chuàng)新,產(chǎn)生了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。同樣,在生態(tài)工業(yè)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的其它重要環(huán)節(jié)上也需要有的放矢,勇于創(chuàng)新,不斷利用更科學(xué)、更高效的技術(shù)方法為整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展添磚加瓦。科學(xué)技術(shù)就是第一生產(chǎn)力,有了科學(xué)思想的指導(dǎo),有了技術(shù)的支持,循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展才能大步向前。
2.借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),博采眾長(zhǎng),不斷優(yōu)化促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)
他山之石,可以攻玉。云南亞太環(huán)保自成立以來(lái),就積極借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),在已有的先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,使新技術(shù)能更合理有效地運(yùn)用于國(guó)內(nèi)多個(gè)項(xiàng)目,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
在煙氣方面,吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),并進(jìn)行多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,開(kāi)發(fā)了二轉(zhuǎn)二吸冶煉煙制酸技術(shù)、一轉(zhuǎn)一吸冶煉煙氣制酸技術(shù)、低濃度SO2煙氣吸收氧化后直接制備K2SO4 的方法及其裝置,形成了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果;在廢水污水處理方面,開(kāi)發(fā)了CASS法污水處理技術(shù),這是1998年與省外合作引進(jìn)后進(jìn)行一系列改進(jìn)和優(yōu)化的成果。另外,經(jīng)過(guò)消化吸收美國(guó)戈?duì)栠^(guò)濾技術(shù),用于硫酸凈化污酸處理的技術(shù),已經(jīng)能將外排污水穩(wěn)定達(dá)到污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
技術(shù)交流不可忽視,市場(chǎng)同樣重要,所以,云南亞太環(huán)保也很注重國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)。目前與中國(guó)有色工程設(shè)計(jì)研究總院,北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司簽訂了全面合作協(xié)議,以此將云南亞太環(huán)保的環(huán)保高新技術(shù)推向國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。
由于借鑒了國(guó)內(nèi)外已有的先進(jìn)技術(shù),使得云南亞太環(huán)保不論在理論上,還是在實(shí)際運(yùn)用中,都能站在一個(gè)更高的起點(diǎn),從而有了向更高目標(biāo)進(jìn)發(fā)的基礎(chǔ)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)的支持,科學(xué)技術(shù)的革新則需要開(kāi)闊的視野。博采眾長(zhǎng)方能取得更大進(jìn)步,積極交流對(duì)于加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是必不可少的環(huán)節(jié)。
3、促進(jìn)我省循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的幾點(diǎn)體會(huì)
云南亞太環(huán)保科技產(chǎn)業(yè)實(shí)體是由云南亞太環(huán)境工程設(shè)計(jì)研究有限公司和云南亞太工程有限公司組成。設(shè)計(jì)公司是云南省高新技術(shù)企業(yè),持有國(guó)家乙級(jí)環(huán)境工程設(shè)計(jì)證書(shū),擁有自主進(jìn)出口經(jīng)營(yíng)權(quán);工程公司是云南省首家通過(guò)云南省環(huán)境污染治理證書(shū)甲級(jí)資質(zhì)認(rèn)證的企業(yè),是云南省目前唯一一家持有國(guó)家建設(shè)部環(huán)保工程專業(yè)承包貳級(jí)資質(zhì)的企業(yè)。致力于“三廢”、生態(tài)治理高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究及環(huán)境污染、生態(tài)治理工程的工程設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、人員培訓(xùn)、項(xiàng)目總承包。項(xiàng)目涉及生態(tài)、有(黑)色冶金、電力、化工、醫(yī)藥、輕工、煙草及市政行業(yè)。亞太環(huán)保位于昆明高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)云南省國(guó)家大學(xué)科技園、云南省留學(xué)人員創(chuàng)業(yè)園,擁有專家5人,高級(jí)工程師30人,工程師42人,為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)備了大量的科技人才。
亞太環(huán)保成立九年來(lái),始終堅(jiān)持“開(kāi)拓市場(chǎng)、技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)管理”的企業(yè)精神;以“重質(zhì)量、守信譽(yù),一切為用戶服務(wù)”為經(jīng)營(yíng)宗旨,在省內(nèi)外用戶中樹(shù)立了良好的形象,業(yè)已竣工驗(yàn)收的數(shù)十項(xiàng)環(huán)保工程,合格率100%,優(yōu)良率95% 以上。目前,正積極進(jìn)行科研建設(shè),不斷探索,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展盡著自己的最大努力。云南亞太環(huán)保在循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)是:
(1) 低濃度二氧化硫煙氣治理回收利用一體化工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)是云南亞太環(huán)保的拳頭產(chǎn)品,是利用了氣量及濃度非穩(wěn)態(tài)不能直接制酸的低濃度SO2(<2.5%)煙氣治理及回收利用資源化技術(shù)。多年來(lái)所取得的成果,是與各級(jí)政府、環(huán)保部門的大力支持分不開(kāi)的。我們體會(huì)到,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)政府和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的支持。
(2) 要使我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,還應(yīng)該從法律上予以規(guī)范,制定出《再生資源回收條例》、《固體垃圾處理法》、《廢舊家電回收法》的相關(guān)的法律法規(guī),經(jīng)過(guò)一系列立法,為循環(huán)經(jīng)濟(jì)奠定一定的基礎(chǔ),促進(jìn)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
(3) 應(yīng)當(dāng)提倡推廣實(shí)行“生產(chǎn)責(zé)任制”,使生產(chǎn)者對(duì)其產(chǎn)品在被最終消費(fèi)后繼續(xù)承擔(dān)有關(guān)環(huán)境責(zé)任,這樣,能更好的保障循環(huán)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)。
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