２８ ｌ研ＲｅｓｅＪａ究ｒｃｈＩ进Ｐｒｏｇｌ ｒ展ｅｓｓ 湿式镁法烟气脱硫技术 发 宋宝华 （六合天融（北京）环保科技有狠公司，北京摘１ ０００８６） 要：介绍了湿式镁法烟气脱硫工艺的历史，评述了国内镁法烟气脱硫技术的发展现状，以及镁法 烟气脱硫副产物的利用。 关键词：湿式镁法烟气脱硫；副产物；循环利用 中图分类号：Ｘ７０１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１ ００６－５３７７（２００９）０８－００２８—０４ 建成钙法脱硫的大型工业装置；到１９７１年，美国将其真 概述 正推向工业化应用。该工艺具有过程简单、原料来源 人类的生存和发展离不开能源，而在目前甚至到本 丰富、成本低廉、运行稳定和脱硫效率高（９０％）等优 世纪中叶或更长的一段时间内，煤炭等矿物燃料的燃烧 点，但亦存在基建投资大、运行费用高、生成的副产物 仍将是人类获取能源的主要途径之一。而煤炭在燃烧提 易造成二次污染等缺点。 供能源的同时，也产生了大量的ＳＯ，和烟尘等大气污染 为了选择技术可靠、推广有潜力的ＦＧＤ工艺，人们 物。Ｎｓｏ，排放造成的酸雨已威胁到世界各国，严重制 越来越关注脱硫剂有回收可能的镁法ＦＧＤ技术 Ｊ。 约着世界经济的可持续发展和人类的身体健康。因此， 烟气脱硫势在必行。 控制ＳＯ，排放量的方法有很多，主要分为：燃烧前、 ｌ氧化镁法烟气脱硫工艺的历史 氧化镁法烟气脱硫工艺应用业绩相对较少。据介 燃烧中、燃烧后（烟气脱硫）。烟气脱硫是目前世界各 绍，氧化镁再生法的脱硫工艺最早由美国开米科基础 国唯一大规模商业化应用的脱硫方式，技术成熟、运行 公司（Ｃｈｅｍｉｃｏ－Ｂａｓｉｃ）２０世纪６Ｏ年代开发成功。７０年 可靠。烟气脱硫方法主要有湿法、半干法、干法三类。 干法脱硫工艺因脱硫率较低、吸收剂利用不充分， 的脱硫技术，占脱硫总装机容量的８１．１％。其中占绝对 技术。 代后，费城电力公司（ＰＥＣＯ）与Ｄｕｃｏｎ、Ｕｎｉｔｅｄ＆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｏｒ合作研究氧化镁再生法脱硫工艺，经过几 所以使用价值也低。湿法脱硫工艺是目前使用最为广泛 千小时的试运行之后，在３台机组上（其中２个分别为 １５０ＭＷ和３２０ＭＷ）投入了规模的ＦＧＤ系统和两个氧 １９９２年后停运了硫酸制造厂，直接将反应产物硫酸镁进 统治地位的石灰／石灰石一石膏法是目前最成熟的脱硫 化镁再生系统。上述系统于１９８２年建成并投入运行， 从２０世纪６０年代起，日本、前苏联、西德等国相继 行销售。１９８０年，美国ＤＵＣＯＮ公司在ＰＨＩＬＡＤＥＬＰＨＡ 中一环保产生２００９．８ 研Ｉ究Ｉ进Ｉ展ＲｅｓｅａｒｃｈＰ＇ｅ￥￥ｔＯｇｌｆＩ ２ｇ －Ｖ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＥＤＤＹＳＴＯＮＥ ＳＴＡＴ１０Ｎ上成功实施了氧 ２００８年，即将竣工的鲁北化工集团鲁北发电有限公 化镁湿法脱硫系统，运行至今，效果良好。日本也有 司２×３３０ＭＷ镁法烟气脱硫工程，将是镁法烟气脱硫工 氧化镁法烟气脱硫工艺，但由于Ｉｔ本的氧化镁主要靠 艺在装机容量上的突破，整套系统设计的脱硫效率不低 进口，受价格因素制约较大，在一定程度上影响了该 于９５％。副产品亚硫酸镁烟气再生氧化镁回用，同时捕 可富气制酸，为镁法烟气脱硫工艺在国内的发 工艺的发展。Ｎ８０年代初，日本应用了３套成套规模的 集的ＳＯ，镁法烟气脱硫装置，已建成的最大规模为２０万ｋＷ级机 展提供了很好的示范作用。 组，但多为抛弃法。有关资料表明，传统的镁法烟气 脱硫技术已显示出其进行全部烟气量处理的可行性。 在美国，镁法烟气脱硫装置占脱硫装置使用量的５％； 在日本这一比例为１％。 ３氧化镁法烟气脱硫工艺的发展评述 ３．１ 富镁地区集中发展 氧化镁法使用的脱硫剂是纯度在８０％以上的轻烧氧 化镁，而全世界８５％以上的镁资源储量在中国，这是中 ２国内氧化镁法烟气脱硫工艺的发展 国发展镁法脱硫的优势条件，同时这也是氧化镁法烟气 资源８０％以上分布在辽宁、山东、河南、川贵等省以及 南方个别地区，因此在这些区域采取氧化镁法烟气脱硫 氧化镁法脱硫工艺的优点众多，非常适合我国国情 脱硫技术在国外发展不广泛的原因之一。我国的氧化镁 的需要…。因此，在２００１年，清华大学环境系承担了国 家“８６３”计划中（（大中型锅炉镁法脱硫工艺工业化》 的课题，对镁法烟气脱硫工艺操作参数、吸收塔优化设 技术具有得天独厚的优势。特别是辽宁地区的氧化镁 计和副产品回收利用等进行了全面深入的研究，并在 纯度高、ｓｉ含量低，更应大力发展氧化镁法烟气脱硫技 ４ｔ／ｈ、１２ｔ／ｈ锅炉上进行了中试研究，在３５ｔ／ｈ锅炉上 术。目前国内建成的大型镁法烟气脱硫装置大多建立在 有了工程应用。 山东和辽宁省，为形成区域模式的循环经济打下了坚实 的基础。 ２００５年，山东滨化集团山东滨化热力有限责任公 行。该工程是当时我国最大的镁法烟气脱硫项目，采 ２能够适应环保的要求 司２ ｘ ２４０ｔ／ｈ锅炉烟气脱硫工程顺利通过验收，投产运 ３．在可持续发展的大环境下，烟气脱硫技术也更应该 用先进的湿式镁法烟气脱硫技术，两炉一塔设计，应 贴近循环利用和节约资源的路线，同时更要求其具有能 用基含硫量２．２％，来源为新泰韩庄煤矿及河北、山西 够稳定安全长期运行的能力。这就需要烟气脱硫技术具 等煤矿。年总耗煤量约为５９．２万一６４万吨，满负荷烟 有适用于各种规模的电厂、副产品可综合利用、脱硫效 气量约为６０万Ｎｍ ／ｈ。脱硫系统顺利通过性能验收， 率能够适应今后环保要求、系统长期稳定运行等特点， 系统运行稳定可靠，各项性能指标达到并超出合同和 氧化镁法烟气脱硫技术正具有以上的优势特点。 技术协议的要求；ＳＯ，脱除率最高可达９９．６％，平均为 ３．３深化研究整体工艺 ９９．３％；ＦＧＤ出ｌＺｌＳＯ，浓度平均值为１９．２ｍｇ／Ｎｍ ，粉 尘浓度＜２０ｍｇ／Ｎｍ 。 镁法烟气脱硫具有得天独厚的副产品优势，应充分 挖掘其在循环利用和经济效益方面的潜能，在保证脱硫 ２００７年，华能集团山东辛店电厂２ Ｘ ２２５ＭＷ镁法脱 效率的基础上，专注于循环经济的发展。国内镁法烟气 硫工程顺利竣工。该项目突破了以前２０万ｋＷ机组容量 脱硫技术在企业和科研工作者的不懈努力下，对副产品 的，成为世界装机容量最大的湿式镁法烟气脱硫 的利用进行了深入研究，同时也对脱硫产物亚硫酸镁的 装置。该烟气脱硫装置在１６８小时试运行期间，脱硫塔 结晶机理和整体工艺优化进行了研究，为环保产业技术 ｐＨ值设定在６．２～６．８Ｎ情况下，平均脱硫效率达到了 国有化打下了坚实的基础。 虽然国内的脱硫工程建设已基本完成，但能够稳定 连续长期运行的并不多。 在火电厂烟气脱硫治理得到一定成绩后，国家对烧 睫。因此我国更应在其它需要烟气脱硫的行业上大力发 ９５％以上（最高９７％，最低９４．８％，平均９５．７８％）。系 ３．４拓展应用范围 统投入运行，设备完好率１００％，电气热控保护投入率 １００％，自动投入率９５％，脱硫效率平均值为９５．７８％， ｐＨ平均值为６．３，脱硫剂浆液消耗量平均值为８．３ｔ／ｈ， 或超过设计值。 电耗平均值为５３０ｋＷ，１６８／Ｊ￣时试运行各项指标均达到 结机和其它化工企业外排烟气的二氧化硫治理也迫在眉 ＣＨＩＮＡ ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＬ ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ｌＮＤＵＳＴＲＹ ２００９．８ ３０ Ｉ研ＲｅｓＩｅａ究ｒｃｈｌ进Ｐｒｏｇｌ ｒ展ｅｓｓ 展镁法烟气脱硫，同时，也应该多吸收消化适用于其它 行业烟气脱硫的技术和方法，做到从实际出发，因地 制宜。 ３．５多元综合利用副产品 ４湿式镁法烟气脱硫副产品 ４．１ 湿式镁法副产品工艺路线 副产品循环利用路线按回收的副产品不同可分为镁 盐制肥工艺和氧化镁再生一二氧化硫制酸工艺 每种工 艺又可按业主现场情况的不同，因地制宜地选择不同的 通过对副产品优势的发挥和今后发展的统筹考虑， 提出以下的建议： （１）对于大中小型火电厂而言，湿式镁法脱硫均 成熟工艺制得副产品。 可提供适用于其厂内条件和增加效益的副产品后处理技 ４．１．１ 氧化镁再生一二氧化硫制酸副产品工艺 术，同时提供稳定长期有效的运营服务模式。 （２）随着环保要求的日益严格、燃煤含硫量的逐 步提高，湿式烟气镁法脱硫可通过有效的副产品后处理 系统，在保证脱硫效率、环保要求达标的同时，提高脱 硫系统的收益。 （３）在镁资源少的地区，可通过副产品后处理技术中 的煅烧制酸工艺获得高活性的回用氧化镁，实现了“少量 原料补充，保证脱硫效率，获得高额利润”的经济模式。 （４）在镁肥需求量大的地区，可通过副产品后处 理技术中的制复合肥添加剂工艺和制镁肥工艺获得高品 质的亚硫酸镁和七水硫酸镁肥料，既可满足周边地区对 含镁肥料的需求，又可获得可观的经济效益。 （５）对于厂内可用地面积小、投资预算有限的电 厂，通过副产品后处理技术中的制复合肥添加剂工艺， 可实现小投入即可获得高而稳的脱硫效率，同时可获得 能够综合利用的副产品来增加经济收益。 （６）对于需要建立脱硫系统的企业集中的地区， 通过副产品后处理技术中的脱水工艺获得亚硫酸镁 干料，再进行亚硫酸镁集中综合利用处理（制肥或制 酸），可实现区域内的“分散治理，集中处理”的区 域循环经济模式。 （７）对于含硫量低、粉尘成分复杂、含氧量高的 钢铁企业烧结机烟气脱硫，可通过副产品后处理技术中 的制镁肥工艺获得高品质的七水硫酸镁肥料，即在综合 利用蒸汽能源的前提下，以低能耗获得高品质副产品， 从而获得可观的效益。 （８）随着镁元素在肥料中的作用日益显著，利用 烟气脱硫副产品制取镁肥的效益和循环利用效用也会日 益变得明显。 （９）随着对硫铁矿制酸的环保要求越加严格、国 内硫酸市场受国际硫磺市场的影响越加需要得到控制， 利用烟气脱硫副产品制取硫酸的重要性、市场效应和利 润也会越加明显。 中一环保产生２００９．８ 氧化镁再生一二氧化硫制酸副产品工艺流程为：循环 浆液在经一定时间的运行后会含有亚硫酸镁和硫酸镁， 泵人脱硫废液供给系统后，经离心机浓缩可以得到一定 含固量的亚硫酸镁混合物，含硫酸镁的清液返回到脱硫 系统中，之后再经干燥可以得到含少量水分的亚硫酸镁 粉。将亚硫酸镁粉进行煅烧，产出氧化镁和二氧化硫气 体。氧化镁可以作为脱硫吸收剂回用到脱硫系统中，可 节省原料的消耗。二氧化硫气体可以富集制酸。整套工 艺可靠性高，不产生废料，通过先进的循环工艺可以得 到可观的经济效益。 ４．１．２镁盐制肥副产品工艺 通过对湿式镁法工艺的优化和控制，可保证循环浆 液的有效组分含量，同时可获得适合制备肥料的镁盐混 合物。 ４．２工艺描述 综合考虑实际需要和经济效益，采取氧化镁再生一二 氧化硫制酸副产品工艺的经济效益最大。 脱硫废液是含有ＭｇＳＯ 晶体、ＭｇＳＯ 、少量未反应 的氢氧化镁和少量飞灰等的混合物，经过水力旋流器脱 水后，再经过真空皮带机实现进一步脱水。浆液通过吸 收塔浆液排出泵送至一级脱水系统，经过水力旋流器进 行浓缩脱水，清液流入循环水箱，浓缩液进入真空皮带 脱水机。经过两级脱水浓缩的产品是含水量小的优质亚 硫酸镁，送至亚硫酸镁煅烧工段。 煅烧物料是含有ＭｇＳＯ ・ＸＨ ２Ｏ、ＭｇＳＯ４、少量未 反应的氧化镁和氢氧化镁以及杂质的混合物，在经过 离心脱水和真空皮带脱水后，被加料装置提升到一定高 度后加入流化床煅烧窑。燃油经底部喷嘴喷入，形成油 雾，在与吹入的高温空气混合后，经燃烧器发生燃烧反 应，以提供亚硫酸镁分解时所需的热量，煅烧温度控制 在８００￣Ｃ～９５０￣Ｃ。 ２Ｃ＋０２－－－，２Ｃ０ ＣＯ＋ＭｇＳＯ４一ＭｇＯ＋ＣＯ２ １＋ＳＯ２ ｆ （下转第３４页） ３４ ； 环境案件包括环境民事案件、环境行政案件和环境刑事 高、法律知识渊博。建议环境法学研究者加强宣传，可 案件。这类案件涉及的知识都很专业。为了更好地维护 在报纸、杂志、广播电台、电视台和互联网等媒体上举 当事人的合法权益、更好地维律的正确实施、更好 办环境法普法宣传，让生态文明理念进机关、进乡村、 地实现社会公平和正义，建议各级人民组建环境法 进社区、进学校、进企业、进单位，让生态文明理念 庭，专门审理各类环境诉讼案件。 （２）建立环境公益诉讼制度 深入人心，让生态文明理念进入社会每一个人的Ｅｌ常 生活。 （２）全面参与环境法治建设 环境公益诉讼是指为了保护自然资源和生态环境， 对破坏自然资源或生态环境的违法行为，任何公民、法 人民依法追究其法律责任的诉讼活动。建议探索、 范围内试点，待条件具备后再在全国范围内全面推广。 ２．４关于环境法研究的建议 （１）倡导生态文明 环境法学研究者应加快研究绿色ＧＤＰ、绿色环境 人或者其他组织都有权依法向人民提起诉讼，请求 税和环境宏观战略等课题，同时也要不断学习新知 识、研究和解决新问题，为我国的环境立法提供法理 术支持。 建立并健全中国特色的环境公益诉讼制度。可以先在小 支持，为环境执法提供理论支持，为环境司法提供技 环境法学研究者的环境理念较先进、法律素养较 参考文献：（略） Ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｈｉｎａ’Ｓ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｌａｗｓ ＹＡＮＧＹｉｎ－ｆｕ （Ｈｅｂｅｉ Ｂｅｉｈｕａ Ｌａｗ Ｆｉｒｍ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｃｉｔｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００５１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｅｒｆｅｃｔ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌａｗｓ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｃｈｉｅｖｅ－ ｍｅｎｔｓ ｏｎ ｔｈｒｅｅ ｄｅｃａｄｅｓ ｏｆ ｒｅｆｏｒｍ ａｎｄ ｏｐｅｎｉｎｇ ｕｐ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌａｗｓ ａｎｄ ｍａｋｅｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｈｉｎａ’ｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌｅｇｉｓｌａｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌａｗ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｊｕｓｔｉｃｅ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｌａｗ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｏｌｉｃｙ；ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ （上接第３０页） ＭｇＳＯ３－－－，ＭｇＯ＋ＳＯ２ ｆ 环经济模式的建立。 亚硫酸镁分解后产生的混合气体（约９４０￣Ｃ）经热交 换器对鼓人的空气进行预热，之后进入旋风分离系统， 回收亚硫酸镁分解生成的氧化镁。生成的氧化镁通过定 期最低活性检验决定其品质是否可以回用到脱硫系统 中，氧化镁的回用率可以达￣ＪＪ９０％，可为业主节省可观 的运行费用。生成的二氧化硫气体经洗涤冷却、除尘、 参考文献： ［１］朱彤，刘延令，杨剑，等．湿式镁法烟气脱硫的技术研究［ｃ］．第三届全国脱硫 工程技术研讨会论文集，２（ｘ）４． ［２］许涛，张岗，王爱军大型燃煤发电厂锅炉烟气脱硫技术［Ｍ］．湖北电力， ２００３． ［３］李建枢火电厂烟气脱硫工艺的选择［Ｊ］．广西电力工程，１９９６（３）． 除雾、两转两析等一系列成熟的富气制酸工艺可制得硫 酸，在为业主带来一定经济效益的同时也可真正实现循 ［４］马驰，杨天正．煤炭燃烧及脱硫技术的优选与预测［Ｊ］．煤化工，１９８９（３）： １３—２Ｏ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｒｅｐｏ￣ｏｎ朊ｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｆｌｕｅ Ｇａｓ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｆＦＧＤ） ＳＯＮＧ Ｂａｏ．ｈｕａ （Ｔａｌｒｏａｄ（Ｂｅｉｊｉｎｇ）Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｗｅｔ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＦＧＤ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅｖｉｅｗｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＦＧＤ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＦＧＤ ｂｙ—ｐｒｏｄｕｃｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｅｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ＦＧＤ；ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｃｉｒｃｕｌａｒ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ 中一环保产业２００９．８
