氨法脱硫：可实现循环经济的绿色脱硫

邵慧力+赵松波+王文文

当今时代，环境污染已成为人类面对并急需解决的一大顽疾。由于我国煤炭资源丰富且价廉，所以煤长期以来是我国的主要能源，并且这一消费结构在短期内不会改变，煤炭的燃烧释放大量的SOx 和NOx，因此我国的“煤烟型”污染也日益严重。据统计，我国每年SOx和NOx 的排放量约为2000 万吨和770 万吨。每年因SO2和NOx 形成酸雨造成的损失达1100 亿元。因此有效地脱除烟气中的SO2 和NOx，已成为环境保护的紧迫任务，脱硝脱硫技术势在必行。

“十一五”时期，我国火电企业90%都采用石灰石—石膏脱硫工艺，但是这个技术存在脱硫效率与能耗的矛盾、系统易结垢阻塞、氯盐和CO2排放严重、投资多、占地面积大、产生硫酸钙又会形成二次污染、运行费用高、脱硫剂含杂物质造成PM2.5浓度指数上升等弊病。致力于环境保护、脱硫脱硝的企业为解决这一棘手问题而竭尽所能，一种更体现循环经济理念的新型脱硫方法——氨法脱硫应运而生，用氨吸收工业生产尾气中的二氧化硫，并将回收的二氧化硫、氨全部转化为硫基化肥，实现污染物全部资源化且不产生二次污染。据海关总署全国海关信息中心统计，仅2014年10月份中国硫磺进口量为83.88万吨，金额达到1.3亿美元。氨法脱硫在高效脱除SO2、NOx的同时能够将硫回收，此技术一旦被广泛应用将会彻底改变中国进口硫的现状。

一直致力于研究氨法脱硫的山东明晟化工工程有限公司（以下简称“明晟化工”），凭借技术上的优势和丰富的化工经验在氨法脱硫工艺的应用上如鱼得水。

近日，记者有幸采访到明晟化工董事长张波，他就氨法脱硫工艺与记者进行了一番深入的交流。

国内氨法脱硫技术的佼佼者

提到氨法脱硫这一工艺时，张波无法掩饰自己内心的兴奋与自豪。张波介绍，氨法脱硫工艺以液氨或氨水为脱硫剂，用烟气中二氧化硫为原料气，通过吸收、氧化、浓缩饱和结晶，最终生产出硫酸铵化肥。氨是碱性强、纯度高的化学品，在吸收烟气中的二氧化硫时是气—液两相反应。因此，氨法反应速率快、反应完全，吸收剂利用率高，对二氧化硫的吸收能力高于其他工艺。工程实例表明，即使对于中高硫煤，氨法脱硫也可以达到99%以上的脱硫效率。氨完全溶于水，在不改变液气比的情况下，很容易增加吸收剂的吸收能力，满足燃煤硫份波动时的脱硫要求。

氨法脱硫的优势还表现在运行成本低，并可与脱硝实现协同控制。据介绍，氨法脱硫系统阻力低、液气比小，因此，脱硫装置的小时电耗比石灰石—石膏法低50%以上。氨法脱硫可根据客户需求生产出硫酸铵、亚硫酸铵和复合肥等化工产品。亚硫酸铵直接用于造纸行业制浆，作为造纸生产原料实现变废为宝。硫酸铵直接用于农林业或作为生产复合肥原料，利用硫酸铵溶液直接生产复合肥。这些副产品带来的经济效益能够显著降低装置运行费用。煤含硫量越高，副产品硫酸铵产量越大，脱除单位二氧化硫的运行费用越低，同时煤炭采购费用也将降低。但是，由于氨法脱硫在技术上的高难度要求，无丰富的化工经验易造成气溶胶、氨逃逸、烟气拖尾长达4～5公里且不消散、废气与氨的利用效率太低等一系列问题，成为此技术长久以来很难在脱硫市场中被认可的主要原因。

氨逃逸与气溶胶是氨活性的一种体现。为了攻克这一难题，明晟化工不懈努力，对氨的研究已持续了半个世纪之久，掌握了氨的种种特性，积累了丰富的经验，彻底解决了氨挥发产生的逃逸、分解产生的逃逸和吸收不完全产生的逃逸，解决了氨法脱硫中最难以解决的问题，尤其是对硫酸铵产品的生产和制备做到了控制自如。明晟化工从实践中利用自身研发的专利技术，脱硫效率达到99%以上，氨回收利用率99.8%以上，无任何三废排放。

由国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合印发的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》中提出：“东部地区新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米）……”而明晟化工承建的脱硫项目早已达到并远远超过此标准。2008年明晟化工总揽的湖北三宁2×280t/h锅炉烟气脱硫项目开车后烟气进口处二氧化硫含量5632mg/m3，出口处二氧化硫含17mg/m3，脱硫率达到了99.7%，每吨氨产硫酸铵3.68吨（10个月平均值），年产4万吨硫酸铵产品。此项目的顺利投产，标志着公司氨法脱硫从技术工艺到现场施工都更加成熟、精进，迈上一个新台阶，得到了业主高度评价。但他们始终不满足于已取得的成就，始终保持着昂扬的姿态，迎接一次又一次成功的到来。2013年明晟化工承建的山东晋煤明水化工集团有限公司2*130t/h锅炉烟气氨-化肥法脱硫项目现已投入运行，烟气进口处二氧化硫含量为3800mg/m3，出口处2.68mg/m3，脱硫率达到了99.9%。张波告诉记者，氨法脱硫技术在国内早有推广，但明晟化工在整个工艺系统内部将气溶胶与氨逃逸两大顽疾做到有效的防治，将氨的回收利用率提高到99.9%并将SO2、NOx转化成多种肥料和化工原料，实现变废为宝，变废为利，这些技术是国内首创甚至达到全球领先水平。

如今的明晟化工是国家级高新技术企业，更加专注于氨法脱硫整套系统的深度研究，从工艺设计、设备结构、工艺指标控制、加氨方式、氧化方式、细节控制等全方位控制氨逃逸和气溶胶的产生，“氨逃逸、气溶胶、三废排放”的问题早已成为历史，实现了水的平衡、气的平衡、低能耗、废物综合利用等。

张波表示，明晟化工之所以在技术上有如此大的突破，取得骄人的成绩。除了在设计、施工、运行都有着丰富的经验外，还缘于公司具有一支顶级的专业技术团队。如今的山东明晟团队是各年龄段阶梯式的组合，形成了经验传授—吸收—现代技术结合—创新一体的科研团队。

创新实质上就是一种超越，是企业不断发展壮大的源泉，尤其是在各行业竞争都异常激烈的当下，创新更成为了一个企业竞争力和实力的重要体现，失去了创新能力，企业也就失去了生机和活力。

致力于环保事业

近年来，明晟化工仅仅围绕国家环保规划下功夫，从人天自然法则、古今定理公论，到人类需求和社会发展方向，创新思维，打造环保品牌，以承接环境保护工程为发展战略，走可持续发展之路。

“自公司成立以来，我们做了一件事：为人类创造美好环境;我们为实现一个梦想而奋斗：给人类美好舒适的生存空间。明晟化工从创建的那天起，就以自身灵魂的环保与自然环境保护为使命。成于日月之为‘明，日新月异，光明兴盛之为‘晟。担负社会责任，踏实务实，精研细练，专业致力于废气、废水环境治理。利用烟气中排放的有害成分，如SO2、NOx等结合各地的自然之物进行产业综合回收利用，实现变废为宝。既有经济价值，又有社会效益。”张波如是说。

采访过程中，张波始终认为，工业发展应该走联合工业之路。他告诉记者，联合工业就是形成高效节能的产业链，是各产业行业之间的综合能源平衡利用，是各种能源资源的深度利用，解决了单个产业对能源的局部利用而造成的资源浪费、污染排放或不合理转换导致成本上升等问题，这是人类工业文明的一大着重点。

明晟化工十年来始终致力于每一点的环境改善，在保护环境的同时考虑到使用单位的经济效益问题，既做到了与自然的和谐发展又减少了合作方的无谓损失，实现了双赢。

明晟人铆足干劲，不断进行技术创新，用鲜活的项目实例，荣耀地向世人证明了垃圾是放错了位置的资源，为改善环境立了汗马功劳。我们有理由相信在以明晟人为代表的环保人士的共同努力和全民参与下，我们祖国的明天必将是家园美丽，碧水蓝天。