網站編輯:洛陽市合合工貿有限責任公司 │ 發表時間:2019-01-03 11:57:14
SO?控制技術的研究從20世紀初至今已有90多年的歷史。自20世紀60年代起,些工業化家相繼制定了嚴格的法規和標準,限制煤炭燃燒過程中SO?等污染物的排放,這措施大地促進了SO?控制技術的發展。進入70年代以后,SO? 控制技術逐漸由實驗室階段轉向應用性階段。據洛陽合合工貿的相關人員介紹美環保署(EPA)1984 年統計,世界各開發、研制、使用的SO?控制技術已達184種,而目前的數量已超過200種。這些技術概括起來可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫及燃燒后脫硫(煙氣脫硫FGD)3大類。
、燃燒前脫硫
燃燒前脫硫技術主要包括煤炭的洗選、煤炭轉化(煤氣化、液化)、水煤漿技術。
洗選煤是采用物理、化學或生物方式對鍋爐使用的原煤進行清洗,將煤中的硫部分脫除使煤得以凈化而生產出不同質量、規格的產品。其中煤的物理凈化技術是目前世界上應用廣泛的燃燒前脫硫技術,該法可以從原煤中除去泥土、頁巖和黃鐵礦硫。通過煤的粉碎,使非化學鍵結合的不純物質與煤脫離,繼而利用構成煤的有機物質(煤的基本微觀結構)與密度較大的礦物之間相對密度的不同,或利用兩者表面潤濕性、磁性、導電性的不同將它們分離。其主要方法有重力法、浮選法、重液體高集法、磁性分離法、靜電分離法、凝聚法、旋風分離法等,生產中應用廣泛的是前兩種。物理方法工藝簡單,投資少、操作成本低,但不能脫除煤中有機硫,對黃鐵礦硫的脫除率在50%左右。
煤炭的化學脫硫方法可分為物理化學脫硫方法和純化學脫硫方法。物理化學脫硫即浮選,化學脫硫方法又包括堿法脫硫、氣體脫硫、熱解與氫化法脫硫等。堿法脫硫是在煤中加人KOH、NaOH成Ca(OH);和苛性堿,在定的反應溫度下使煤中的硫生成含硫化合物。氣體脫硫是在高溫下,用能與煤中黃鐵礦或有機硫反應的氣體處理媒,生成揮發性含硫氣體,從而脫去煤中的硫。熱解和氫化脫硫是采用炭化、酸浸和氫化脫硫3個步驟將硫轉化為碳化鈣,進而轉化為可溶的硫氫化鈣,分離后達到脫硫目的。
微生物脫硫技術雖然從本質上講也是 種化學法,但由于其自身的殊性,可把它單歸為類。它是把煤粉懸浮在含細菌的氣泡液中,細菌產生的酶能促進硫氧化成硫酸鹽從而達到脫硫的目的。該類技術具有以下3項突出的優點:
(1)反應能在常溫、常壓下進行,耗能少,運轉費用低。
(2)不會降低煤的發熱量。
(3)能脫除煤中有機硫和無機硫,脫硫工藝投資成本低。
目前常用的脫硫細菌有氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細菌、熱硫化葉菌等。
通過自行研究開發和引進,目前中的選煤技術已取得了長足的進步,自行研制的選煤設備已能滿足年處理能力400萬I以下的新廠建設和老廠改造需要。到1997年,已有選煤廠和車間(30kl/a 以上) 1500 多座,生產能力480ML以上。但目前我原煤洗選比例還是很低的,僅為30%左右,在主要產煤中是 低的,這為煤炭行業的洗選煤加工技術及水平帶來了較大的發展空間。在務院批準的《中潔凈煤技術九五計劃和2010年發展規劃》中,選煤和型煤被列為潔凈煤技術的 選項目。
煤的氣化,是指用水蒸氣、氧氣或空氣作為氧化劑,在高溫下與煤發生化學反應,生成H2、CO、CH. 等可燃混合氣體(稱作煤氣)的過程。煤炭氣化不僅能顯著地提高煤炭利用率,而且能大地堿少污染物的排放,使煤中的硫化物、氮化物等雜質基本上被脫除(脫硫率為90%~99%)。與直接燃煤相比,民用煤氣可節煤20%~30%,工業燃料氣可節煤15%。
我煤氣化技術的研究開發工作始于1956年,主要分為工業和民用兩大類,目前已成功掌握了年產8萬i合成氨的德士古爐設計、制造及運行技術,引進的魯奇氣化爐技術也已成功完成了產氣量為160萬m/h的依蘭煤氣工程和54萬m/h的蘭州煤氣工程。目前正在消化吸收這類技術,尚未擴大應用。使用更多的氣化技術是常壓固定床和二段空氣氣化爐,與世界先進水平相比,還有很大差距。此外,我進行了直接在地下煤礦使煤氣化的研究,并取得了較大的進展。與煤氣化相關的潔凈煤技術還有整體煤氣化聯合循環(IGCC)、二代增壓流化床燃燒聯合循環發電(PFBC-CC) 和燃料電池(FC) 等,它們皆以煤炭部分或部氣化為基本組成部分,通過燃燒或轉化煤氣來發電。
煤炭液化是將煤轉化為清潔的液體燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的種先進的潔凈煤技術。煤炭液化分直接和間接液化兩大類,在外技術上已成熟,南非的商業化間接液化廠直在生產,直接液化中新開發的兩種新工藝,即兩段催化加氫液化和某油共煉,改善了煤液化的經濟性。煤炭液化技術的商業化取決于常規石油的競爭力,據內外家分析,可望在2010年前后實現。
我的石油資源短缺,到2000年,石油需求量超過2億t,目前內供應已出現缺口,今后石油缺口有可能繼續增大。我煤炭資源十分豐富,發展煤的液化以補充石油產量的不足,是條重要的帶有戰略意義的技術途徑、
關于煤的直接液化,我已建立了具有世界先進水平的試驗研究室,并優選10種液化性能好的中煤種,可在此基礎上加快液化技術開發。“九五” 計劃期間與德進行技術合作。在云南富煤鋏油地區建立個年處理170萬噸褐煤,年產60萬L汽油、柴油的直接液化示范廠,并將投人生產,2010 年后實現商業化生產。煤的間接液化在我已具備了定的技術基礎,新開發的MET工藝已在山西進行了2000L/u 的中試,“九五”計劃期間建立個間接液化的示范廠,為實現間接液化工業化生產做好技術準備,據預測煤炭液化技術的運用到2020年、2050年會有定的發展。