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作者 钢厂选择脱硫工艺的原则参考——作者:赫韩君
essechina


晶莹之水滴


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第1楼于 2014-04-04 14:34 user profilesend a private message to usersearch all posts byselect and copy to clipboard. 
ie only, sorry for netscape users:-)add this post to my favorite list
  
   雾霾的严重的形势我想各位领导都深有体会,天气预报的播报变化就能说明这个问题了,那如何有效的进行烟气治理成为各个钢厂面临的重要而紧迫的工作之一。
   首先我们来看一下欧美日韩等发达国家的钢铁同行在进行烟气治理时都经过了那几个阶段:第一阶段:简单污染物的治理。第二阶段:二氧化硫、氮氧化物的治理。第三阶段:CO2 二噁英 重金属治理。第四阶段:生态及内循环体系建设。据了解欧美国家完成这四个阶段用了将近一个世纪,日本用了将近50年,韩国用了20年左右,因为中国是后发展国家,具有政策、法律、技术、管理等后发优势,因此中国预计用5到10年的时间完成这四个阶段。
   我们世能中晶在06年之前广泛考察了发达国家的钢铁企业的脱硫工艺实践,通过对比,我们决心从事“镁法脱硫及废液制备硫酸镁工艺”的研发与实践。
   回头看钢厂面临的现状,上马脱硫系统必须要做到的是在保证达标排放的同时实现同步运行率100%。
   在这样的形势下,我们提出了三个原则,供钢厂在选择脱硫工艺时进行考量,分别是成本、标准、趋势。
   首先看成本,即综合考虑投资成本、运行成本和维护成本,今后的环保监督和监察不会在像前几年,只是建一个脱硫塔摆在那,环保局的车子到厂门口了脱硫系统才开起来,环保局的车子还没出厂门口呢,脱硫系统已经停了。所以选择一个脱硫工艺一定要把它的投资、运行、维护成本综合考虑,算总账。
   第二是标准,二氧化硫的减排标准在不断的提高,我们提供的技术方案中都是按照50mg/Nm3的排放标准设计的,因此相应的设备选型和规模可能都留有一定的余量。
   第三是环保的趋势。我们认为近五年的烟气治理趋势中,最有可能增加的是追踪、监察副产品的流向和用途,保证副产品能够进行综合利用,不再造成二次固废污染,把大气污染改变成土地和地下水的污染。
   与现在市场上常规的钙法相对比,镁法脱硫工艺具有以下优势:
   1.脱硫效率高
   如果严格遵循理论设计,钙法和镁法的脱硫效率差别不大,但是如果要保证同样的高脱硫效率,钙法工艺的建设成本和运行成本要比镁法高很多。反过来说如果投资成本差别不大的前提下,镁法的脱硫效率要远高于钙法工艺。
   其理论依据有两个:一是液气比,我们方案中的液气比为4L/Nm3,如果要实现我们的脱硫效率和排放标准的话,钙法工艺的液气比至少应该在10 L/Nm3。
   另外是溶解度,根据膜传质理论,固体在液膜中的不断溶解能够增大气体的吸收速率。
   因为,亚硫酸镁(微溶)>亚硫酸钙(微溶);
    硫酸镁(易溶)>硫酸钙(难溶)
   (40℃时,硫酸镁的溶解度为44.5克,硫酸钙的溶解度为0.141克,是硫酸钙的315.6倍)。
   因此,若投资成本差别不大的前提下,镁法脱硫效率要远高于钙法。
   2. 安全投运率高
   (1)无结垢、堵塞
   吸收液的PH值大小是影响吸收塔运行的重要因素。
当ph值较高时,亚硫酸钙和石灰石的溶解度降低,会引起亚硫酸钙的析出,形成难以脱水的软垢,同时也会导致石灰石颗粒的析出。
当ph值较低时,有利于亚硫酸钙和石灰石的溶解,但ph值的快速降低会使石膏在短时间内大量析出形成难易脱落的硬垢。
   较适宜的ph值应在5.4左右。结垢和堵塞的位置多发生在喷嘴和除雾器上,严重的会堵塞浆液管道。
   (2)无腐蚀
   镁法脱硫系统运行的PH值为6.5左右,为中性的运行环境。而钙法系统的运行PH值为5.4左右,为酸性的运行环境,腐蚀严重。因此在系统的运行寿命较短,同步投运率较低。
   (3)磨损小
   刚刚提到硫酸镁的溶解度要远高于硫酸钙,是它的300多倍,在工程实践中钙法脱硫系统中的含固量是镁法脱硫系统的15倍。镁法脱硫系统内几乎为纯清液运行,磨损较小。
   如果钢厂自行运行,为节省脱硫剂成本,采用的石灰粉的粒度较大,磨损会更加严重。真正电厂的钙法工艺采用的石灰其品质必须超过200目,设计要求为325目,若采用石灰石其品质必须为300目以上。
   3.运行费用低
   (1) 较低的液气比使镁法脱硫系统在达标排放、稳定运行的前提下,水耗、电耗都低于钙法工艺。
   (2) 烟气阻力小
   由于氧化镁法脱硫采用较低的液气比,减小了烟气通过喷淋层的阻力,吸收塔及烟道选择的气流速度合理,因此脱硫系统整体阻力小。系统阻力约为600—800Pa。所以,ESSE镁法脱硫系统无需设置增压风机。这样既节省了占地面积又降低了系统运行在电耗方面的投入。
   (3) 吨矿维护成本较低
   因为几乎不存在结垢、堵塞、磨损、腐蚀等问题,镁法工艺系统检修率低,包括脱硫系统带来的隐性投入(人工、烧结机作业时间、应付环保检查等)较低。据核算,钙法工艺的维护成本明显高于镁法工艺。
   4.副产品价值高,无二次污染
   镁法脱硫副产物为七水硫酸镁(MgSO4·7H2O),七水硫酸镁是一种重要的无机化工产品,七水硫酸镁主要分为食品级、医药级、饲料级、工业级、肥料级等,用途非常广泛,经济价值较高。
   目前,北京世能中晶硫酸镁的制备系统所生产的的脱硫副产品——硫酸镁,品质已经达到:
   工业级:国家HG/T2680-2009Ⅰ类一等品标准(见附件)
   脱硫石膏的品质和去向,各位领导应该更加清楚,是存在潜在的环保风险的。
   5.对长期国家环保政策的适应性
   1. 适应不断更新的标准。
   2012年环保部发布了一系列与钢铁工业相关的新标准,与现行标准相比较,具有如下特点:一是标准的系统性加强,污染物项目设置更加科学、全面。新标准增加了总氮、总磷、总铅、总铬、总汞等14项水污染物指标,其中11项为重金属和有毒污染物项目;在大气污染物方面,烧结增加了氮氧化物、氟化物、二噁英类。
   二是提高了污染物项目的控制标准。新标准均大幅收严了颗粒物、二氧化硫和化学需氧量的排放限值,针对环境敏感地区制定了更严格的水和大气污染物的特别排放限值。
   随着国家环保减排高标准的落实和执行,镁法脱硫工艺以其较高的脱硫效率和运行安全率,充分体现对国家环保政策的适应性优势。
   2. 可申请国家专项资金。世能中晶的镁法脱硫及废液制备硫酸镁工艺符合循环经济法治污理念,可申请《清洁生产》、《促进节能减排和环保产业发展报告》(该报告原文见附件)先进环保装备目录中重点推荐的专利装置等专项补助资金。
   3.副产品制备系统中有重金属收集的设备和功用。


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