PAFP煙氣脫硫技術及工程應用
PAFP煙氣脫硫技術是以減少二氧化硫排放,凈化大氣環(huán)境,回收硫資源為目標而開發(fā)的活性炭吸附脫硫技術。利用活性炭的吸附催化能力將煙氣中的二氧化硫吸收并制成硫酸,在消除二氧化硫污染的同時,回收了寶貴的硫資源。目前已成功的開發(fā)出了利用脫硫稀酸直接生產(chǎn)磷銨復合肥料的工藝技術及生產(chǎn)硫酸亞鐵的工藝技術。理論上講,利用脫硫稀酸還可生產(chǎn)許多硫酸鹽制品,因此該技術具有廣泛靈活的實用性。與傳統(tǒng)的煙氣脫硫方法不同,該技術不需隨時投加脫硫吸收劑、沒有脫硫劑原料的現(xiàn)場制備和運輸,沒有脫硫廢渣,無二次污染影響。1998年在豆壩電廠建成了處理煙氣量為10×104Nm3/h的工業(yè)性試驗裝置,其主要技術性能指標為:脫硫率:≥85%,硫酸濃度:≥30% 一、概 述
(一)PAFP煙氣脫硫工藝技術開發(fā)過程
磷銨肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process,以下簡稱PAFP)煙氣脫硫技術是我國自行探索開發(fā)的一項新工藝技術,到目前已完成了建設示范裝置與工程應用的全部技術準備。此項技術在“七·五”期間被列為國家重點科技攻關項目,完成了處理量為 5000Nm3/h的電廠煙氣脫硫的中間試驗,1991年通過了國家組織的鑒定和驗收,1994年該項目列為四川省重點工業(yè)性試驗項目,在四川豆壩電廠建成了處理量為10×104Nm3/h的工業(yè)性試驗裝置,并于1998年7月通過了四川省科委主持的技術鑒定。國家發(fā)展計劃委員會和國家科學技術部在制定的1999年度“優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南”中,已將PAFP煙氣脫硫技術列入逐步實現(xiàn)成套化、大型化的目標。
(二)PAFP煙氣脫硫的工藝原理
磷銨肥法(PAFP)煙氣脫硫技術是利用活性炭催化氧化制酸的機理,將煙氣中的SO2 吸附脫除制成H2SO4,通過與之配套的綜合利用工藝,最終可生產(chǎn)出磷銨復合肥料或硫酸亞鐵等綜合利用產(chǎn)品。PAFP煙氣脫硫技術是由煙氣脫硫和脫硫副產(chǎn)物的綜合利用二部分組合而成。其工藝原理是煙氣中的SO2在通過活性炭時被吸附,吸附在活性炭表面的SO2被催化氧化成SO3,與煙氣中H2O接觸,以硫酸的形態(tài)吸附在活性炭內(nèi),當活性炭吸附飽和后進行洗滌再生,最終以稀硫酸的產(chǎn)品形式產(chǎn)出。本項技術因在活性炭的選擇和洗滌方式上具有獨特強化的工藝,可以使回收的SO2生產(chǎn)出濃度為30%左右的稀硫酸。
活性炭脫硫制酸的反應機理可用下式表述:
在PAFP煙氣脫硫技術中,脫硫副產(chǎn)品的綜合利用是一項可因地制宜進行開發(fā)制取硫酸鹽系列產(chǎn)品的回收工藝,目前已開發(fā)出用稀硫酸生產(chǎn)(N+P2O5)品位≥35%的磷銨復合肥料工藝,以及生產(chǎn)純度達96%以上的硫酸亞鐵(FeSO47H2O)產(chǎn)品工藝。在工業(yè)性試驗中,脫硫副產(chǎn)品是硫酸亞鐵,即利用電廠鍋爐所排的液態(tài)爐渣中富含鐵顆粒并將鐵顆粒選出與脫硫副產(chǎn)的稀硫酸按比例計量送入專用反應槽中進行加熱反應,反應生成物經(jīng)過濃縮、冷卻、結(jié)晶、分離,可獲得純度為94%以上的硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)產(chǎn)品。此外,近期采用稀硫酸和鐵為原料,已成功生產(chǎn)出附加值更高的鐵紅產(chǎn)品。
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