煤炭和石油等礦物燃料的燃燒、金屬冶煉、化工生產等,均會產生含二氧化硫的煙氣🆗。二氧化硫隨煙氣排入大氣會形成酸雨,造成環境汙染,破壞農業、林業和水中生物等生態系統並危害人類健康和建築物。近年來📘,各國雖然采取了種種減少二氧化硫排放量的措施,使燃燒單位質量礦物燃料排放的含二氧化硫有所減少🏊♂️。但隨著工業的發展和人口的增長,礦物燃料的消費量持續增長👓❇️,全世界二氧化硫的年平均排放量,由19世紀80年代的約2.34億噸增加到2000年的約3.3億噸。中國二氧化硫排放🤸🏽♂️,於1990年為1495萬噸,到1994年則猛增至1840萬噸,1998年排至大氣中的二氧化硫已達2091萬噸。脫除煙氣中的二氧化硫,主要是解決對環境的汙染問題🏄♂️。
二氧化硫引起的大氣汙染問題得到世界各國政府的高度重視🤲🏼。國內外的科學家和工程技術人員也對此進行了長期大量的研究👩👧👧🐘,提出了許多煙氣脫硫的方法。這些方法大致可分為幹法和濕法兩類。其中幹法采用固相吸收劑💣、吸附劑或催化劑脫除煙氣中的SO2♧。該法的優點是無廢酸、廢水排放,減少了二次汙染;缺點是脫硫效率低且不穩定,設備龐大,操作要求高。濕法通常采用堿性溶液作吸收劑脫除SO2🆕。該法的優點是脫硫效率高且穩定,設備簡單👩🏻🍼,操作容易;缺點是有廢酸✔️🤦🏽♀️、廢水等二次汙染需進行再處理,投資及運行費用均較高。目前使用較多的是濕法脫硫🕵🏼♀️。但濕法脫硫的主要缺點是投資及運行費用昂貴,這是阻礙脫硫裝置在我國安置使用的主要臟障礙。舉例來講,對於一臺300MW發電機組的鍋爐,如安裝通常的濕法脫硫設備,約需人民幣2.3億左右💚。其運行費用約為5.8萬元/天➝,此外還需處理大量廢棄物🧑🏼🚒,其處理費用約為0.6萬元/天🤘🏽🏋🏼♀️。
本裝置的特點如下:
投資費用低,大體只相當於目前同樣容量濕法脫硫設備投資的50%左右;
運行費用低,運行時幾乎不耗能🤷🏽。在某些工況下只耗較少的能💅🏿;
可回收硫酸等副產品,作為化工原料,產生經濟效益;
無任何二次汙染,沒有廢棄物⌛️,也不需添加劑;
脫硫效率高👩🏻🦱🚵🏽♀️,理論上可達100%;
特別適合中小型燃煤或燃油鍋爐。
該裝置已獲得國家發明專利授權,這項發明,在環保脫硫領域提出了一個新思路🧑🏼🏫。其最大特點是,原理及設備簡單,投資少🦵🏿,可節約大量資金♑️,脫硫效率高,無有毒二次汙染,其脫除物是化工產品的重要原料。本發明在煙氣脫硫領域有廣闊的應用前景👩🏿🍳。本方法在許多關鍵技術特點上均優於目前所有煙氣脫硫方法🕟。
目前該裝置已在國內30多家企業使用👣,產生了良好的經濟與社會效益。
能源與機械工程學院 李永光