氨法脫硫：可實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的綠色脫硫

邵慧力+趙松波+王文文

當(dāng)今時代，環(huán)境污染已成為人類面對并急需解決的一大頑疾。由于我國煤炭資源豐富且價廉，所以煤長期以來是我國的主要能源，并且這一消費結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不會改變，煤炭的燃燒釋放大量的SOx 和NOx，因此我國的“煤煙型”污染也日益嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，我國每年SOx和NOx 的排放量約為2000 萬噸和770 萬噸。每年因SO2和NOx 形成酸雨造成的損失達1100 億元。因此有效地脫除煙氣中的SO2 和NOx，已成為環(huán)境保護的緊迫任務(wù)，脫硝脫硫技術(shù)勢在必行。

“十一五”時期，我國火電企業(yè)90%都采用石灰石—石膏脫硫工藝，但是這個技術(shù)存在脫硫效率與能耗的矛盾、系統(tǒng)易結(jié)垢阻塞、氯鹽和CO2排放嚴(yán)重、投資多、占地面積大、產(chǎn)生硫酸鈣又會形成二次污染、運行費用高、脫硫劑含雜物質(zhì)造成PM2.5濃度指數(shù)上升等弊病。致力于環(huán)境保護、脫硫脫硝的企業(yè)為解決這一棘手問題而竭盡所能，一種更體現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟理念的新型脫硫方法——氨法脫硫應(yīng)運而生，用氨吸收工業(yè)生產(chǎn)尾氣中的二氧化硫，并將回收的二氧化硫、氨全部轉(zhuǎn)化為硫基化肥，實現(xiàn)污染物全部資源化且不產(chǎn)生二次污染。據(jù)海關(guān)總署全國海關(guān)信息中心統(tǒng)計，僅2014年10月份中國硫磺進口量為83.88萬噸，金額達到1.3億美元。氨法脫硫在高效脫除SO2、NOx的同時能夠?qū)⒘蚧厥眨思夹g(shù)一旦被廣泛應(yīng)用將會徹底改變中國進口硫的現(xiàn)狀。

一直致力于研究氨法脫硫的山東明晟化工工程有限公司（以下簡稱“明晟化工”），憑借技術(shù)上的優(yōu)勢和豐富的化工經(jīng)驗在氨法脫硫工藝的應(yīng)用上如魚得水。

近日，記者有幸采訪到明晟化工董事長張波，他就氨法脫硫工藝與記者進行了一番深入的交流。

國內(nèi)氨法脫硫技術(shù)的佼佼者

提到氨法脫硫這一工藝時，張波無法掩飾自己內(nèi)心的興奮與自豪。張波介紹，氨法脫硫工藝以液氨或氨水為脫硫劑，用煙氣中二氧化硫為原料氣，通過吸收、氧化、濃縮飽和結(jié)晶，最終生產(chǎn)出硫酸銨化肥。氨是堿性強、純度高的化學(xué)品，在吸收煙氣中的二氧化硫時是氣—液兩相反應(yīng)。因此，氨法反應(yīng)速率快、反應(yīng)完全，吸收劑利用率高，對二氧化硫的吸收能力高于其他工藝。工程實例表明，即使對于中高硫煤，氨法脫硫也可以達到99%以上的脫硫效率。氨完全溶于水，在不改變液氣比的情況下，很容易增加吸收劑的吸收能力，滿足燃煤硫份波動時的脫硫要求。

氨法脫硫的優(yōu)勢還表現(xiàn)在運行成本低，并可與脫硝實現(xiàn)協(xié)同控制。據(jù)介紹，氨法脫硫系統(tǒng)阻力低、液氣比小，因此，脫硫裝置的小時電耗比石灰石—石膏法低50%以上。氨法脫硫可根據(jù)客戶需求生產(chǎn)出硫酸銨、亞硫酸銨和復(fù)合肥等化工產(chǎn)品。亞硫酸銨直接用于造紙行業(yè)制漿，作為造紙生產(chǎn)原料實現(xiàn)變廢為寶。硫酸銨直接用于農(nóng)林業(yè)或作為生產(chǎn)復(fù)合肥原料，利用硫酸銨溶液直接生產(chǎn)復(fù)合肥。這些副產(chǎn)品帶來的經(jīng)濟效益能夠顯著降低裝置運行費用。煤含硫量越高，副產(chǎn)品硫酸銨產(chǎn)量越大，脫除單位二氧化硫的運行費用越低，同時煤炭采購費用也將降低。但是，由于氨法脫硫在技術(shù)上的高難度要求，無豐富的化工經(jīng)驗易造成氣溶膠、氨逃逸、煙氣拖尾長達4～5公里且不消散、廢氣與氨的利用效率太低等一系列問題，成為此技術(shù)長久以來很難在脫硫市場中被認可的主要原因。

氨逃逸與氣溶膠是氨活性的一種體現(xiàn)。為了攻克這一難題，明晟化工不懈努力，對氨的研究已持續(xù)了半個世紀(jì)之久，掌握了氨的種種特性，積累了豐富的經(jīng)驗，徹底解決了氨揮發(fā)產(chǎn)生的逃逸、分解產(chǎn)生的逃逸和吸收不完全產(chǎn)生的逃逸，解決了氨法脫硫中最難以解決的問題，尤其是對硫酸銨產(chǎn)品的生產(chǎn)和制備做到了控制自如。明晟化工從實踐中利用自身研發(fā)的專利技術(shù)，脫硫效率達到99%以上，氨回收利用率99.8%以上，無任何三廢排放。

由國家發(fā)展改革委、環(huán)境保護部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014—2020年）》中提出：“東部地區(qū)新建燃煤發(fā)電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值（即在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10、35、50毫克/立方米）……”而明晟化工承建的脫硫項目早已達到并遠遠超過此標(biāo)準(zhǔn)。2008年明晟化工總攬的湖北三寧2×280t/h鍋爐煙氣脫硫項目開車后煙氣進口處二氧化硫含量5632mg/m3，出口處二氧化硫含17mg/m3，脫硫率達到了99.7%，每噸氨產(chǎn)硫酸銨3.68噸（10個月平均值），年產(chǎn)4萬噸硫酸銨產(chǎn)品。此項目的順利投產(chǎn)，標(biāo)志著公司氨法脫硫從技術(shù)工藝到現(xiàn)場施工都更加成熟、精進，邁上一個新臺階，得到了業(yè)主高度評價。但他們始終不滿足于已取得的成就，始終保持著昂揚的姿態(tài)，迎接一次又一次成功的到來。2013年明晟化工承建的山東晉煤明水化工集團有限公司2*130t/h鍋爐煙氣氨-化肥法脫硫項目現(xiàn)已投入運行，煙氣進口處二氧化硫含量為3800mg/m3，出口處2.68mg/m3，脫硫率達到了99.9%。張波告訴記者，氨法脫硫技術(shù)在國內(nèi)早有推廣，但明晟化工在整個工藝系統(tǒng)內(nèi)部將氣溶膠與氨逃逸兩大頑疾做到有效的防治，將氨的回收利用率提高到99.9%并將SO2、NOx轉(zhuǎn)化成多種肥料和化工原料，實現(xiàn)變廢為寶，變廢為利，這些技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng)甚至達到全球領(lǐng)先水平。

如今的明晟化工是國家級高新技術(shù)企業(yè)，更加專注于氨法脫硫整套系統(tǒng)的深度研究，從工藝設(shè)計、設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝指標(biāo)控制、加氨方式、氧化方式、細節(jié)控制等全方位控制氨逃逸和氣溶膠的產(chǎn)生，“氨逃逸、氣溶膠、三廢排放”的問題早已成為歷史，實現(xiàn)了水的平衡、氣的平衡、低能耗、廢物綜合利用等。

張波表示，明晟化工之所以在技術(shù)上有如此大的突破，取得驕人的成績。除了在設(shè)計、施工、運行都有著豐富的經(jīng)驗外，還緣于公司具有一支頂級的專業(yè)技術(shù)團隊。如今的山東明晟團隊是各年齡段階梯式的組合，形成了經(jīng)驗傳授—吸收—現(xiàn)代技術(shù)結(jié)合—創(chuàng)新一體的科研團隊。

創(chuàng)新實質(zhì)上就是一種超越，是企業(yè)不斷發(fā)展壯大的源泉，尤其是在各行業(yè)競爭都異常激烈的當(dāng)下，創(chuàng)新更成為了一個企業(yè)競爭力和實力的重要體現(xiàn)，失去了創(chuàng)新能力，企業(yè)也就失去了生機和活力。

致力于環(huán)保事業(yè)

近年來，明晟化工僅僅圍繞國家環(huán)保規(guī)劃下功夫，從人天自然法則、古今定理公論，到人類需求和社會發(fā)展方向，創(chuàng)新思維，打造環(huán)保品牌，以承接環(huán)境保護工程為發(fā)展戰(zhàn)略，走可持續(xù)發(fā)展之路。

“自公司成立以來，我們做了一件事：為人類創(chuàng)造美好環(huán)境;我們?yōu)閷崿F(xiàn)一個夢想而奮斗：給人類美好舒適的生存空間。明晟化工從創(chuàng)建的那天起，就以自身靈魂的環(huán)保與自然環(huán)境保護為使命。成于日月之為‘明，日新月異，光明興盛之為‘晟。擔(dān)負社會責(zé)任，踏實務(wù)實，精研細練，專業(yè)致力于廢氣、廢水環(huán)境治理。利用煙氣中排放的有害成分，如SO2、NOx等結(jié)合各地的自然之物進行產(chǎn)業(yè)綜合回收利用，實現(xiàn)變廢為寶。既有經(jīng)濟價值，又有社會效益。”張波如是說。

采訪過程中，張波始終認為，工業(yè)發(fā)展應(yīng)該走聯(lián)合工業(yè)之路。他告訴記者，聯(lián)合工業(yè)就是形成高效節(jié)能的產(chǎn)業(yè)鏈，是各產(chǎn)業(yè)行業(yè)之間的綜合能源平衡利用，是各種能源資源的深度利用，解決了單個產(chǎn)業(yè)對能源的局部利用而造成的資源浪費、污染排放或不合理轉(zhuǎn)換導(dǎo)致成本上升等問題，這是人類工業(yè)文明的一大著重點。

明晟化工十年來始終致力于每一點的環(huán)境改善，在保護環(huán)境的同時考慮到使用單位的經(jīng)濟效益問題，既做到了與自然的和諧發(fā)展又減少了合作方的無謂損失，實現(xiàn)了雙贏。

明晟人鉚足干勁，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，用鮮活的項目實例，榮耀地向世人證明了垃圾是放錯了位置的資源，為改善環(huán)境立了汗馬功勞。我們有理由相信在以明晟人為代表的環(huán)保人士的共同努力和全民參與下，我們祖國的明天必將是家園美麗，碧水藍天。