晨晰環(huán)保：海綿納米鈣在推焦地面站脫硫中的應(yīng)用
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】SO2是污染大氣環(huán)境的主要成分，由SO2過(guò)度排放導(dǎo)致的酸雨、工業(yè)煙霧等問(wèn)題給生態(tài)系統(tǒng)和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，制約了社會(huì)的發(fā)展。為此，國(guó)家出臺(tái)了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)也加大了對(duì)煙氣脫硫治理的投資力度。
鈉基干法脫硫工藝是以NaHCO3為脫硫劑，將NaHCO3細(xì)粉(以600～800目為主)噴入高溫?zé)煔庵，將脫硫劑和煙氣混合，借助煙氣的溫度，將NaHCO3細(xì)粉迅速分解生成Na2CO3顆粒，通過(guò)Na2CO3和SO2的反應(yīng)將SO2固化來(lái)降低排入大氣中的SO2的含量。但是這種工藝方法要求煙氣的溫度在140℃以上才能確保NaHCO3分解后的活性足夠高，固化SO2的效率高，否則，NaHCO3細(xì)粉一方面無(wú)法全部分解，另一方面能夠分解的部分的活性低，脫除SO2的效率低，會(huì)造成NaHCO3的浪費(fèi)。
因此，焦?fàn)t推焦地面站煙氣脫硫受到局限：只能處理高溫?zé)煔猓鴮?duì)于低溫的煙氣，常需要再燃燒焦?fàn)t、高爐等煤氣來(lái)加熱混合煙氣，使脫硫劑完全分解后再發(fā)揮作用，導(dǎo)致了系統(tǒng)整體能耗提高，增加系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，降低了干法脫硫工藝的經(jīng)濟(jì)性；而且熱分解后的脫硫劑粉末無(wú)法平穩(wěn)流動(dòng)進(jìn)入高溫?zé)煔夤艿阑貧饪冢硷L(fēng)裝置也無(wú)法使混合氣體得到壓縮以提高后續(xù)與脫硫劑的混合均化效率；伴隨SO2治理過(guò)程中產(chǎn)生大量的CO2排放；鈉基的脫硫副產(chǎn)物在很多地方屬于危廢管理范圍，儲(chǔ)運(yùn)及資源化難度大成本高等一系列問(wèn)題。
技術(shù)簡(jiǎn)介
海綿納米鈣脫硫劑是北京晨晰環(huán)保工程有限公司（簡(jiǎn)稱：晨晰環(huán)保）自主研發(fā)的一種新型鈣基干法脫硫劑。其主要成份為Ca(OH)2和堿性工業(yè)固廢，通過(guò)添加功能性復(fù)合助劑，利用COFs孔道限域生長(zhǎng)的氫氧化鈣等特殊工藝制備而成的海綿納米鈣。其顆粒尺寸在5~10nm范圍內(nèi)，相比于普通鈣基脫硫劑和鈉基干法脫硫劑具有比表面積大（BET）40m2/g（圖1）、高活性、高脫除效率（≥95%）、適應(yīng)煙溫范圍大（20℃~350℃）建設(shè)投資少（可平替SDS脫硫）、碳排低、粉塵達(dá)標(biāo)排放、副產(chǎn)物易于資源化等特點(diǎn)，可全面滿足焦化生產(chǎn)中各工序的脫硫需求。
圖1 BET402/g掃描（SEM）電鏡照片
工藝流程與技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
海綿納米鈣干法脫硫系統(tǒng)由卸料系統(tǒng)、粉劑輸送系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。粉劑經(jīng)過(guò)噸包拆袋系統(tǒng)或隨罐車正壓輸送至粉倉(cāng)。通過(guò)變頻給料器與推焦操作聯(lián)鎖，即推焦開(kāi)始給出啟動(dòng)信號(hào)，變頻給料器按照設(shè)定提升至運(yùn)行頻率，將海綿納米鈣粉送至煙道內(nèi)脫硫。當(dāng)推焦結(jié)束給出停止信號(hào)，變頻給料器按照設(shè)定降速停機(jī)，噴粉停止。粉劑給料量由變頻給料器通過(guò)變頻調(diào)速器根據(jù)SO2濃度的需用量進(jìn)行調(diào)整。系統(tǒng)采用小型PLC裝置，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)干法脫硫系統(tǒng)的精準(zhǔn)投料與自動(dòng)化控制。
海綿納米鈣粉劑通過(guò)旋轉(zhuǎn)給料閥計(jì)量后進(jìn)入粉體噴射器，通過(guò)吹送風(fēng)機(jī)將粉劑吹送到地面除塵站前的煙道干管內(nèi)和煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，煙氣在煙道內(nèi)停留時(shí)間2s左右，目的是讓 Ca(OH)2與煙道內(nèi)煙氣中的SO2及其他酸性介質(zhì)充分接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，去除SO2的同時(shí)還能夠協(xié)同吸附煙氣中的焦油、HF、HCl等成分，脫硫劑有效利用率達(dá)到90%以上。脫硫后的粉狀顆粒產(chǎn)物隨氣流進(jìn)入布袋除塵器收塵處理，粉狀顆；译S煙氣進(jìn)入布袋除塵器，附著在布袋上的脫硫劑可進(jìn)一步脫硫，至此脫硫反應(yīng)才結(jié)束。主反應(yīng)如下：
2SO2+2Ca(OH)2+O2= 2CaSO4+2H2O（1）
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O（2）
2HCl2+Ca(OH)2=CaCl2+H2O（3）
表1主要脫硫工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
海綿納米鈣在地面站脫硫中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 完全滿足推焦地面站低溫、低硫、間斷式高效脫硫的需求；
2. 采用高活性高比表面積鈣基脫硫劑，直接噴射到煙道并與煙氣充分混合，完成對(duì)煙氣中酸性介質(zhì)的吸附、吸收，脫硫效率高；
3. 采用干法脫硫工藝，反應(yīng)過(guò)程無(wú)溫降，利用原有布袋除塵器或新增布袋除塵器脫除固廢，鈣基固廢不易吸潮，不腐蝕，不板結(jié)；
4.與SDS對(duì)比，治理過(guò)程無(wú)CO2產(chǎn)生，可實(shí)現(xiàn)25℃到350℃溫度區(qū)間的高效脫硫，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需設(shè)置研磨系統(tǒng)，投資及運(yùn)行成本低，可在現(xiàn)有SDS工藝中直接替代小蘇打；
5. 生產(chǎn)原料有一部分源于堿性工業(yè)固廢，減少氫氧化鈣用量的同時(shí)也從源頭上減少了環(huán)境污染與碳排放，有效降低了生產(chǎn)成本；
6.脫硫副產(chǎn)物主要成分硫酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣等均屬于一般固廢，可資源化利用；
7. 裝置設(shè)備數(shù)量少，布置靈活，投資低；系統(tǒng)全密閉，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)揚(yáng)塵；羅茨風(fēng)機(jī)或壓縮空氣輸送，動(dòng)力消耗小。
應(yīng)用情況
《焦化行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃綱要》指出，減污降碳，精準(zhǔn)治污、協(xié)同治污是焦化企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。北京晨晰環(huán)保自主研發(fā)的海綿納米鈣作為一種可以替代小蘇打的新型高效脫硫劑，在滿足焦化廠煉焦、熄焦、地面站除塵等不同工序，不同溫度區(qū)間的脫硫需求，同時(shí)具有投資少，可充分利舊，能耗低，治理過(guò)程無(wú)CO2排放，滿足間斷式治理需求，副產(chǎn)物可作為水泥生料資源化使用等優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)目前已在包鋼、新興鑄管、金達(dá)煤化工等十多家鋼鐵焦化企業(yè)的脫硫工序中得以成功應(yīng)用，排放指標(biāo)全面滿足《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》及河北省《煉焦化學(xué)工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)》，也得到了焦化企業(yè)的充分肯定與認(rèn)可。隨著焦化企業(yè)SO2的不斷提標(biāo)與深入，海綿納米鈣技術(shù)將為更多企業(yè)的超超低排放提供新的選擇。
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