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我国SO 控制技术的研究、开发及应用(一)

[ 发布日期:2018-11-28 点击:168 来源:洛阳市合合工贸有限责任公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

  SO控制技术的研究从20世纪初至今已有90多年的历史&。自20世纪60年代起,一些工业化国家相继制定了严格的法规和标准,限制煤炭燃烧过程中SO等污染物的排放,这一措施极大地促进了SO控制技术的发展&。进入70年代以后,SO 控制技术逐渐由实验室阶段转向应用性阶段&。据洛阳合合工贸的相关人员介绍美国环保署(EPA1984 年统计,世界各国开发、研制、使用的SO控制技术已达184种,而目前的数量已超过200种&。这些技术概括起来可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(烟气脱硫FGD3大类&。

  一、燃烧前脱硫

  燃烧前脱硫技术主要包括煤炭的洗选、煤炭转化(煤气化、液化)、水煤浆技术&。

  洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行清洗,将煤中的硫部分脱除使煤得以净化而生产出不同质量、规格的产品&。其中煤的物理净化技术是目前世界上应用最广泛的燃烧前脱硫技术,该法可以从原煤中除去泥土、页岩和黄铁矿硫&。通过煤的粉碎,使非化学键结合的不纯物质与煤脱离,继而利用构成煤的有机物质(煤的基本微观结构)与密度较大的矿物之间相对密度的不同,或利用两者表面润湿性、磁性、导电性的不同将它们分离&。其主要方法有重力法、浮选法、重液体高集法、磁性分离法、静电分离法、凝聚法、旋风分离法等,生产中应用最广泛的是前两种&。物理方法工艺简单,投资少、操作成本低,但不能脱除煤中有机硫,对黄铁矿硫的脱除率在50%左右&。

脱硫技术

  煤炭的化学脱硫方法可分为物理化学脱硫方法和纯化学脱硫方法&。物理化学脱硫即浮选,化学脱硫方法又包括碱法脱硫、气体脱硫、热解与氢化法脱硫等&。碱法脱硫是在煤中加人KOH、NaOHCaOH;和苛性碱,在一定的反应温度下使煤中的硫生成含硫化合物&。气体脱硫是在高温下,用能与煤中黄铁矿或有机硫反应的气体处理媒,生成挥发性含硫气体,从而脱去煤中的硫&。热解和氢化脱硫是采用炭化、酸浸和氢化脱硫3个步骤将硫转化为碳化钙,进而转化为可溶的硫氢化钙,分离后达到脱硫目的&。

  微生物脱硫技术虽然从本质上讲也是 种化学法,但由于其自身的特殊性,可把它单独归为一类&。它是把煤粉悬浮在含细菌的气泡液中,细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐从而达到脱硫的目的&。该类技术具有以下3项突出的优点:

 &。1)反应能在常温、常压下进行,耗能少,运转费用低&。

 &。2)不会降低煤的发热量&。

 &。3)能脱除煤中有机硫和无机硫,脱硫工艺投资成本低&。

  目前常用的脱硫细菌有氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化叶菌等&。

脱硫剂

  通过自行研究开发和引进,目前中国的选煤技术已取得了长足的进步,自行研制的选煤设备已能满足年处理能力400I以下的新厂建设和老厂改造需要&。到1997年,全国已有选煤厂和车间(30kl/a 以上) 1500 多座,生产能力480ML以上&。但目前我国原煤洗选比例还是很低的,仅为30%左右,在主要产煤国中是最低的,这为煤炭行业的洗选煤加工技术及水平带来了较大的发展空间&。在国务院批准的《中国洁净煤技术九五计划和2010年发展规划》中,选煤和型煤被列为洁净煤技术的首选项目&。

  煤的气化,是指用水蒸气、氧气或空气作为氧化剂,在高温下与煤发生化学反应,生成H2、CO、CH. 等可燃混合气体(称作煤气)的过程&。煤炭气化不仅能显著地提高煤炭利用效率,而且能极大地碱少污染物的排放,使煤中的硫化物、氮化物等杂质基本上被脱除(脱硫率为90%~99%)&。与直接燃煤相比,民用煤气可节煤20%~30%,工业燃料气可节煤15%&。

脱硫技术

  我国煤气化技术的研究开发工作始于1956年,主要分为工业和民用两大类,目前已成功掌握了年产8i合成氨的德士古炉设计、制造及运行技术,引进的鲁奇气化炉技术也已成功完成了产气量为160m/h的依兰煤气工程和54m/h的兰州煤气工程&。目前正在消化吸收这类技术,尚未扩大应用&。使用更多的气化技术是常压固定床和二段空气气化炉,与世界先进水平相比,还有很大差距&。此外,我国进行了直接在地下煤矿使煤气化的研究,并取得了较大的进展&。与煤气化相关的洁净煤技术还有整体煤气化联合循环(IGCC)、第二代增压流化床燃烧联合循环发电(PFBC-CC) 和燃料电池(FC) 等,它们皆以煤炭部分或全部气化为基本组成部分,通过燃烧或转化煤气来发电&。

  煤炭液化是将煤转化为清洁的液体燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一种先进的洁净煤技术&。煤炭液化分直接和间接液化两大类,在国外技术上已成熟,南非的商业化间接液化厂一直在生产,直接液化中新开发的两种新工艺,即两段催化加氢液化和某油共炼,改善了煤液化的经济性&。煤炭液化技术的商业化取决于常规石油的竞争力,据国内外专家分析,可望在2010年前后实现&。

  我国的石油资源短缺,到2000年,全国石油需求量超过2亿t,目前国内供应已出现缺口,今后石油缺口有可能继续增大&。我国煤炭资源十分丰富,发展煤的液化以补充石油产量的不足,是一条重要的带有战略意义的技术途径、

  关于煤的直接液化,我国已建立了具有世界先进水平的试验研究室,并优选10种液化性能好的中国煤种,可在此基础上加快液化技术开发&!熬盼濉 计划期间与德国进行技术合作&。在云南富煤鋏油地区建立一个年处理170褐煤,年产60L汽油、柴油的直接液化示范厂,并将投人生产,2010 年后实现商业化生产&。煤的间接液化在我国已具备了一定的技术基础,新开发的MET工艺已在山西进行了2000L/u 的中试,“九五”计划期间建立一个间接液化的示范厂,为实现间接液化工业化生产做好技术准备,据预测煤炭液化技术的运用到2020年、2050年会有一定的发展&。

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