PAFP烟气脱硫技术及工程应用

PAFP烟气脱硫技术及工程应用

PAFP烟气脱硫技术是以减少二氧化硫排放，净化大气环境，回收硫资源为目标而开发的活性炭吸附脱硫技术。利用活性炭的吸附催化能力将烟气中的二氧化硫吸收并制成硫酸，在消除二氧化硫污染的同时，回收了宝贵的硫资源。目前已成功的开发出了利用脱硫稀酸直接生产磷铵复合肥料的工艺技术及生产硫酸亚铁的工艺技术。理论上讲，利用脱硫稀酸还可生产许多硫酸盐制品，因此该技术具有广泛灵活的实用性。与传统的烟气脱硫方法不同，该技术不需随时投加脱硫吸收剂、没有脱硫剂原料的现场制备和运输，没有脱硫废渣，无二次污染影响。１９９８年在豆坝电厂建成了处理烟气量为10×104Nm３/h的工业性试验装置，其主要技术性能指标为：脱硫率：≥8５%，硫酸浓度：≥30% 一、概  述

（一）PAFP烟气脱硫工艺技术开发过程

磷铵肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process,以下简称PAFP)烟气脱硫技术是我国自行探索开发的一项新工艺技术，到目前已完成了建设示范装置与工程应用的全部技术准备。此项技术在“七·五”期间被列为国家重点科技攻关项目，完成了处理量为 5000Nm3/h的电厂烟气脱硫的中间试验，1991年通过了国家组织的鉴定和验收，1994年该项目列为四川省重点工业性试验项目，在四川豆坝电厂建成了处理量为10×104Nm3/h的工业性试验装置，并于1998年7月通过了四川省科委主持的技术鉴定。国家发展计划委员会和国家科学技术部在制定的1999年度“优先发展的高技术产业化重点领域指南”中，已将PAFP烟气脱硫技术列入逐步实现成套化、大型化的目标。

（二）PAFP烟气脱硫的工艺原理

磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术是利用活性炭催化氧化制酸的机理，将烟气中的SO２ 吸附脱除制成H２SO４,通过与之配套的综合利用工艺，最终可生产出磷铵复合肥料或硫酸亚铁等综合利用产品。PAFP烟气脱硫技术是由烟气脱硫和脱硫副产物的综合利用二部分组合而成。其工艺原理是烟气中的SO2在通过活性炭时被吸附，吸附在活性炭表面的SO2被催化氧化成SO3，与烟气中H2O接触，以硫酸的形态吸附在活性炭内，当活性炭吸附饱和后进行洗涤再生，最终以稀硫酸的产品形式产出。本项技术因在活性炭的选择和洗涤方式上具有独特强化的工艺，可以使回收的SO2生产出浓度为30%左右的稀硫酸。

在PAFP烟气脱硫技术中，脱硫副产品的综合利用是一项可因地制宜进行开发制取硫酸盐系列产品的回收工艺，目前已开发出用稀硫酸生产(N＋P２O５)品位≥35%的磷铵复合肥料工艺，以及生产纯度达96%以上的硫酸亚铁(FeSO４7H２O)产品工艺。在工业性试验中，脱硫副产品是硫酸亚铁，即利用电厂锅炉所排的液态炉渣中富含铁颗粒并将铁颗粒选出与脱硫副产的稀硫酸按比例计量送入专用反应槽中进行加热反应，反应生成物经过浓缩、冷却、结晶、分离，可获得纯度为94%以上的硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)产品。此外，近期采用稀硫酸和铁为原料，已成功生产出附加值更高的铁红产品。

    在PAFP烟气脱硫技术中脱硫副产品的综合利用是一项可因地制宜进行开发制取硫酸盐系列产品的回收工艺，今后也可采取稀酸直接浓缩为成品酸，从而使PAFP脱硫技术在完成烟气脱硫的过程中对脱除的硫作为资源通过综合利用途径，取得环境效益和直接经济收益。

二、技术先进性及同类产品技术指标的比较

(一)PAFP技术先进性

    PAFP烟气脱硫技术的开发，主要是为了解决大中型燃煤锅炉二氧化硫污染问题。PAFP烟气脱硫技术既解决SO2污染保护大气环境，又通过回收硫资源并加以综合利用，使之在工程投资和运行成本、技术先进性方面优于传统的烟气脱硫技术，其特点如下：

    １、 采用活性炭吸附氧化脱硫技术，不需随时投加石灰石、石灰和氨等脱硫吸收剂、没有脱硫剂原料的现场制备和运输，没有脱硫废渣，无二次污染影响。运行管理甚为简便，并可快速启动。

    ２、开发的脱硫专用活性炭，其表面天然存在的酚型羟基和醌型羰基等活性基团能起到增加氧分子传递速率的作用，其吸附催化氧化过程比常规活性炭具有更大的吸附容量。该活性炭表面具有的活性基团不是依靠补充的碘、氨等添加剂来改性获得，没有流失问题，因而具有长效催化氧化的作用，PAFP装置的脱硫活性炭催化剂一次性投入可使用四年以上。

    ３、研究开发的分步推进强化洗涤再生技术，在保证脱硫效率的前提下可提高产酸浓度，