云南亞太環保工業煙氣低濃度SO2治理回收利用一體化
來源：云南亞太環境工程設計研究有限公司 閱讀：3242 更新時間：2008-07-11 11:02實施可持續發展戰略 努力促進我省循環經濟建設
----云南亞太環保在發展循環經濟建設工作中實施工業煙氣低濃度SO2治理回收利用一體化經驗介紹
循環經濟作為解決工業發展和生態保護之間矛盾的一條有效途徑，是“新經濟”概念中的兩大組成部分之一，它是指用自然規律指導人類社會的經濟活動，也就是說把清潔生產和廢棄物的綜合利用融為一體的另一種生態經濟。隨著環境污染與生態破壞問題的日趨突出，以及整個社會環保意識的普遍增強，循環經濟在減少資源消耗、加強資源再生利用上極大地促進了可持續發展戰略的實現。
循環經濟在資源利用，廢棄物資源化、減量化和無害化上有其自身的特點，它與科學的發展觀相適應，是實現人與自然和諧發展的重要途徑。改革開放以來，我國經濟發展取得了舉世矚目的成就，但由于經濟增長基本建立在高消耗、高污染的傳統發展模式上，一些地區以犧牲環境為代價實現經濟增長，造成了嚴重的環境污染和生態破壞。
近年來，云南亞太環保科技產業實體在促進我省循環經濟建設工作中，結合我省是冶金行業基地的特點，運用循環經濟的理念，針對工業煙氣低濃度SO2突出的情況，投放資金和科技力量在工業煙氣低濃度SO2治理技術方面進行了研發試驗，并將該項技術投入近年來云南省多項國家重點工程環境污染治理工作中，取得了成功。該項技術具有獨特的創新，獲得多項國家專利技術。將電廠鍋爐及工業爐窯外排廢氣中的低濃度SO2回收利用，生產出水泥早強劑、農用硫酸銨及硫酸鉀化肥，無二次污染，實現了“資源消費－產品－再生資源”的閉環型物質流動模式，減少了資源消耗，實現了企業內部的中循環。現將經驗介紹如下：
1.勇于創新，積極探索SO2大氣污染治理及硫資源回收利用一體化新技術
近年來，二氧化硫對我國大氣環境造成了嚴重污染，而二氧化硫和酸雨的污染又主要來自燃煤、金屬冶煉及化工等行業。我國能源以煤為主，在一次能源結構中煤炭能源約占70％左右。2003年原煤產量16.67億t（工業用煤約占90%），火電裝機容量超過2.2億千瓦，鋼產量達到22233.6萬t，十種有色金屬產量達到1205.0萬t。因此，火力發電和金屬冶煉是SO2排放量大而集中的行業。“九五”期間我國年排放SO2大于2000萬噸，超過了我國大氣環境的自凈能力，年降水PH值小于5.6的區域約占國土面積的40％，造成巨大的經濟損失，嚴重影響到我國的生態環境和人民健康。按國家環保局1998年報道，2010年我國火電裝機達3.7億kw，若不采取措施僅火電廠排SO2將達1500萬t/年。隨著經濟增長，煤炭產量增加，部分含S＞1.5%的煤炭將開采使用；冶金工業發展，低濃度SO2的排放量也很大；此外隨著我國石油進口的增長，高硫原油數量增加都必然加大SO2的排放負荷，這是我國工業發展面臨的嚴峻問題。因此治理低濃度SO2污染是我國經濟發展中十分緊迫的任務之一。
國家“十五計劃綱要”要求“兩控區”二氧化硫排放量比2000年減少20％，對電力行業提出以削減SO2排放為重點，新建燃煤電廠同步建設脫硫設施的要求。積極推動現行火電機組脫硫，要求電力行業排放量比2000年削減10％～20%。對冶煉行業提出了明確的任務：重點冶煉行業企業環保設施達到國際先進水平，粗銅冶煉硫回收率達到95％，粗鉛冶煉硫回收率達到90％。因此煙氣脫硫是十分重要而艱巨的任務。
目前，解決SO2排放對大氣污染的脫硫方法主要有對燃煤SO2的污染進行燃燒前脫硫，燃燒過程中脫硫和煙氣脫硫三類方法。由于煤質和各種不同應用工藝的要求特點，大多數情況仍需要采取煙氣脫硫，加上冶煉行業和其它生產工藝低濃度SO2煙氣排放，煙氣脫硫仍是解決SO2對大氣污染最主要的方法。現今所使用的脫硫效率較高的方法，大都投資較高，對火電廠而言，脫硫占電廠投資的10～20%，脫硫成本為700～1500元/t，多數使用的工藝方法是拋棄法，使SO2轉化為固體，如石灰石膏法，產生的固體物質或使用價值不高，或拋棄堆放可能造成二次污染。因此開發研究低濃度SO2資源化利用、適用面廣、脫硫效率高、經濟適用的方法是煙氣脫硫發展的方向。在我國，二氧化硫和酸雨污染主要來自于燃煤，特別是火力發電和金屬冶煉行業，二氧化硫的排放量大而集中。對于如何治理二氧化硫，有關專家介紹，高濃度的二氧化硫（濃度大于2.5％）煙氣可以用來制酸，但低濃度二氧化硫的治理比較困難。
我國低濃度SO2煙氣排放不僅導致約10Mt硫資源白白損失，還嚴重污染了生態環境，其中僅火電、冶煉等行業集中規模排放的就在4.0Mt以上。然而我國同時又是硫資源相對缺乏的國家，近年大量進口硫磺來制酸，2002年進口達到4.0Mt，加上進口磷肥（按其耗硫酸折算）已相當于進口硫磺5Mt。
一方面我國在大量進口硫磺，另一方面大量的低濃度SO2在流失，并對環境造成極大影響，損害人民的健康。為了解決這個難題，我國政府采取了多項重大措施。1998年1月，國務院批復了酸雨和二氧化硫污染控制區（簡稱“兩控區”）規劃方案，確定了“兩控區”酸雨和二氧化硫污染污染控制目標，并在《國民經濟和社會發展“十五”計劃綱要》中進一步要求“兩控區”到2005年二氧化硫的排放量要比2000年減少20%。以云南為例。云南是有色金屬基地，有昆明、曲靖、玉溪、個舊、楚雄、開遠、昭通7個城市被列入國家“兩控區”中的酸雨控制區。據云南省發布的環境公報，2000年，全省排放二氧化硫35.5萬噸，其中酸雨區排放27.24萬噸，占全省二氧化硫排放總量的76.7％。但近日發布的環境公報顯示，云南二氧化硫不是在逐年減少，而是在增加，2003年全省排放二氧化硫45.26萬噸，其中工業排放二氧化硫38.07萬噸。“十五”期間，云南經濟仍將快速發展，能源消耗會持續增長，二氧化硫產生量將以較快速度增加，特別是落實西部大開發戰略和云南省委、省政府把云南建設成“西電東送”主要基地的戰略目標，云南建成大型火電總裝機容量500多萬千瓦（含在建120萬千瓦），新建火電機組完成后SO2排放將增大，這對云南實現“兩控區”二氧化硫排放總量控制是一個巨大的挑戰。而來自國家環保總局的公報則顯示，1998年到2010年我國火電裝機達3.7億千瓦，若不采取措施僅火電廠排二氧化硫就將達1500萬噸/年。近年來，許多火電廠和有色金屬企業在低濃度二氧化硫煙氣的凈化處理上做了大量工作，并正在從“末端治理”向“抓源治本”過渡，效果卻不明顯，現已投入生產的有傳統氨法、堿法、鈣法、堿氏硫酸鋁、石膏法、氧化鋅法、錳吸收法、活性炭吸附法等。但這些方法在吸收劑的供應、副產品的銷路及工藝技術方面存在不足，只能單方面解決二氧化硫造成的污染，綜合效益差，實施中又帶來生產成本增大等問題，因此，目前我國不少工廠仍然采取直接排放的方法。工業二氧化硫對大氣的污染仍然是一道令人頭痛的難題。
正是針對這一情況，云南亞太環保自90年代以來即開展了對非穩態低濃度SO2煙氣的氨法回收利用新工藝技術的開發研究工作，對濃度0.03％～2.5%的非穩態SO2進行治理，使煙氣達標排放（GB16297—1996）。回收的SO2返回制酸，并副產農肥(NH4)2SO4。低濃度SO2回收利用率達到95％～99%，并在大型企業云南銅業股份公司、易門銅業股份公司、云南冶金集團曲靖有色基地等多家工廠使用，并獲得好評。
2003年起，云南亞環保又致力于開發研究SO2氨法吸收過程同步催化氧化亞鹽為硫酸銨，開發了吸收與氧化反應并行的湍流逆噴旋液塔新設備，并直接利用硫銨母液和KCL復分解反應直接生產硫酸鉀的試驗開發，這一工作已初步取得了成果。
硫作為一種十分重要的資源，在工業上應用十分廣泛，但富集程度高的礦產資源有限，大量以低品位的化合物狀態含在煤炭、金屬礦物及其它非金屬礦物中，往往在燃煤、金屬冶煉等過程中排放，其資源量巨大。由于未能回收，不僅資源浪費，又成為制約經濟發展、污染環境、嚴重影響人民身體健康造成巨大經濟損失的污染物。解決目前我國集中排放低濃度SO2的回收，相當于為國家增加4.0～5.0Mt/年的硫產量（相當于每年進口硫磺量），可折合硫酸產量12.0～15多Mt/年（以2003年為基準，占硫酸總產量的35.5%～44.5%），按生產H2SO4計算增加工業產值48億～60億元，減少企業經濟損失（按排污收費折算）72億～90億元/年，產生的實際經濟效益、環境效益和社會效益還更大。
利用回收的SO2可以生產工農業廣泛應用的各種產品，除了生產硫酸可進一步形成多條產業鏈。其中具有重大影響的產業鏈，是利用回收的SO2生產化肥，它具有市場容量大，脫硫生產化肥的原料易得，在解決了吸收工藝基礎上還可根據需要，規劃生產不同的化肥產品如：硫酸銨、磷銨、硝銨、硫酸鉀等產品。
隨著我國農業的發展，農業產業結構的優化，經濟作物對無氯鉀肥及KNO3缺乏。國產和進口的主要是氯化鉀。近年我國羅布泊120萬噸鉀鹽基地將建成，上海中昊鉀鹽工程公司開發老撾鉀鹽礦，2～3內年將建成100萬t/年的規模，都將可能保證氯化鉀的供應和價格的降低。上世紀末我國進口硫酸鉀20～60萬t，耗外匯0.5～1.5億美元/年。隨著農業發展，硫酸鉀的消費近期還將以年平均5%～10%的速度遞增。在我國硫資源不足的情況下，開發新技術利用低濃度SO2生產硫酸鉀滿足農業發展的需要，特別是滿足煙草種植、水果、茶葉、花卉等經濟作物生產對K2SO4的需要，十分符合我國的國情。
云南亞太環保看到了硫的價值，以及實現工業煙氣低濃度二氧化硫治理回收利用一體化對于生態工業發展和循環經濟建設的重要意義，又在這一技術上不斷的創新，事實證明，這一有的放矢的創新，產生了相當可觀的經濟效益和社會效益，為循環經濟的發展做出了貢獻。同樣，在生態工業發展和循環經濟建設的其它重要環節上也需要有的放矢，勇于創新，不斷利用更科學、更高效的技術方法為整個社會的可持續發展添磚加瓦。科學技術就是第一生產力，有了科學思想的指導，有了技術的支持，循環經濟的發展才能大步向前。
2．借鑒國內外先進經驗，博采眾長，不斷優化促進循環經濟建設的產業化技術
他山之石，可以攻玉。云南亞太環保自成立以來，就積極借鑒國內外先進技術，在已有的先進技術的基礎上進行創新，使新技術能更合理有效地運用于國內多個項目，為循環經濟的發展做出了貢獻。
在煙氣方面，吸收國內外先進技術，并進行多項技術創新，開發了二轉二吸冶煉煙制酸技術、一轉一吸冶煉煙氣制酸技術、低濃度SO2煙氣吸收氧化后直接制備K2SO4 的方法及其裝置，形成了具有獨立知識產權的技術成果；在廢水污水處理方面，開發了CASS法污水處理技術，這是1998年與省外合作引進后進行一系列改進和優化的成果。另外，經過消化吸收美國戈爾過濾技術，用于硫酸凈化污酸處理的技術，已經能將外排污水穩定達到污水綜合排放一級標準。
技術交流不可忽視，市場同樣重要，所以，云南亞太環保也很注重國內外市場的開發。目前與中國有色工程設計研究總院，北京國電龍源環保工程有限公司簽訂了全面合作協議，以此將云南亞太環保的環保高新技術推向國內外市場。
由于借鑒了國內外已有的先進技術，使得云南亞太環保不論在理論上，還是在實際運用中，都能站在一個更高的起點，從而有了向更高目標進發的基礎。循環經濟的發展需要科學技術的支持，科學技術的革新則需要開闊的視野。博采眾長方能取得更大進步，積極交流對于加快循環經濟的發展是必不可少的環節。
3、促進我省循環經濟建設的幾點體會
云南亞太環保科技產業實體是由云南亞太環境工程設計研究有限公司和云南亞太工程有限公司組成。設計公司是云南省高新技術企業，持有國家乙級環境工程設計證書，擁有自主進出口經營權；工程公司是云南省首家通過云南省環境污染治理證書甲級資質認證的企業，是云南省目前唯一一家持有國家建設部環保工程專業承包貳級資質的企業。致力于“三廢”、生態治理高新技術產業化應用研究及環境污染、生態治理工程的工程設計、安裝調試、人員培訓、項目總承包。項目涉及生態、有（黑）色冶金、電力、化工、醫藥、輕工、煙草及市政行業。亞太環保位于昆明高新技術開發區云南省國家大學科技園、云南省留學人員創業園，擁有專家5人，高級工程師30人，工程師42人，為發展循環經濟儲備了大量的科技人才。
亞太環保成立九年來，始終堅持“開拓市場、技術創新、科學管理”的企業精神；以“重質量、守信譽，一切為用戶服務”為經營宗旨，在省內外用戶中樹立了良好的形象，業已竣工驗收的數十項環保工程，合格率100%，優良率95% 以上。目前，正積極進行科研建設，不斷探索，為循環經濟的發展盡著自己的最大努力。云南亞太環保在循環經濟建設工作的經驗和體會是：
（1） 低濃度二氧化硫煙氣治理回收利用一體化工藝技術的開發是云南亞太環保的拳頭產品，是利用了氣量及濃度非穩態不能直接制酸的低濃度SO2（<2.5%）煙氣治理及回收利用資源化技術。多年來所取得的成果，是與各級政府、環保部門的大力支持分不開的。我們體會到，科學技術的發展離不開政府和各級領導的支持。
（2） 要使我國循環經濟快速發展，還應該從法律上予以規范，制定出《再生資源回收條例》、《固體垃圾處理法》、《廢舊家電回收法》的相關的法律法規，經過一系列立法，為循環經濟奠定一定的基礎，促進我國循環經濟的發展。
（3） 應當提倡推廣實行“生產責任制”，使生產者對其產品在被最終消費后繼續承擔有關環境責任，這樣，能更好的保障循環經濟的建設。
云南亞太環境工程設計研究有限公司
