云南亚太环保工业烟气低浓度SO2治理回收利用一体化
来源：云南亚太环境工程设计研究有限公司 阅读：3093 更新时间：2008-07-11 11:02实施可持续发展战略 努力促进我省循环经济建设
----云南亚太环保在发展循环经济建设工作中实施工业烟气低浓度SO2治理回收利用一体化经验介绍
循环经济作为解决工业发展和生态保护之间矛盾的一条有效途径，是“新经济”概念中的两大组成部分之一，它是指用自然规律指导人类社会的经济活动，也就是说把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的另一种生态经济。随着环境污染与生态破坏问题的日趋突出，以及整个社会环保意识的普遍增强，循环经济在减少资源消耗、加强资源再生利用上极大地促进了可持续发展战略的实现。
循环经济在资源利用，废弃物资源化、减量化和无害化上有其自身的特点，它与科学的发展观相适应，是实现人与自然和谐发展的重要途径。改革开放以来，我国经济发展取得了举世瞩目的成就，但由于经济增长基本建立在高消耗、高污染的传统发展模式上，一些地区以牺牲环境为代价实现经济增长，造成了严重的环境污染和生态破坏。
近年来，云南亚太环保科技产业实体在促进我省循环经济建设工作中，结合我省是冶金行业基地的特点，运用循环经济的理念，针对工业烟气低浓度SO2突出的情况，投放资金和科技力量在工业烟气低浓度SO2治理技术方面进行了研发试验，并将该项技术投入近年来云南省多项国家重点工程环境污染治理工作中，取得了成功。该项技术具有独特的创新，获得多项国家专利技术。将电厂锅炉及工业炉窑外排废气中的低浓度SO2回收利用，生产出水泥早强剂、农用硫酸铵及硫酸钾化肥，无二次污染，实现了“资源消费－产品－再生资源”的闭环型物质流动模式，减少了资源消耗，实现了企业内部的中循环。现将经验介绍如下：
1.勇于创新，积极探索SO2大气污染治理及硫资源回收利用一体化新技术
近年来，二氧化硫对我国大气环境造成了严重污染，而二氧化硫和酸雨的污染又主要来自燃煤、金属冶炼及化工等行业。我国能源以煤为主，在一次能源结构中煤炭能源约占70％左右。2003年原煤产量16.67亿t（工业用煤约占90%），火电装机容量超过2.2亿千瓦，钢产量达到22233.6万t，十种有色金属产量达到1205.0万t。因此，火力发电和金属冶炼是SO2排放量大而集中的行业。“九五”期间我国年排放SO2大于2000万吨，超过了我国大气环境的自净能力，年降水PH值小于5.6的区域约占国土面积的40％，造成巨大的经济损失，严重影响到我国的生态环境和人民健康。按国家环保局1998年报道，2010年我国火电装机达3.7亿kw，若不采取措施仅火电厂排SO2将达1500万t/年。随着经济增长，煤炭产量增加，部分含S＞1.5%的煤炭将开采使用；冶金工业发展，低浓度SO2的排放量也很大；此外随着我国石油进口的增长，高硫原油数量增加都必然加大SO2的排放负荷，这是我国工业发展面临的严峻问题。因此治理低浓度SO2污染是我国经济发展中十分紧迫的任务之一。
国家“十五计划纲要”要求“两控区”二氧化硫排放量比2000年减少20％，对电力行业提出以削减SO2排放为重点，新建燃煤电厂同步建设脱硫设施的要求。积极推动现行火电机组脱硫，要求电力行业排放量比2000年削减10％～20%。对冶炼行业提出了明确的任务：重点冶炼行业企业环保设施达到国际先进水平，粗铜冶炼硫回收率达到95％，粗铅冶炼硫回收率达到90％。因此烟气脱硫是十分重要而艰巨的任务。
目前，解决SO2排放对大气污染的脱硫方法主要有对燃煤SO2的污染进行燃烧前脱硫，燃烧过程中脱硫和烟气脱硫三类方法。由于煤质和各种不同应用工艺的要求特点，大多数情况仍需要采取烟气脱硫，加上冶炼行业和其它生产工艺低浓度SO2烟气排放，烟气脱硫仍是解决SO2对大气污染最主要的方法。现今所使用的脱硫效率较高的方法，大都投资较高，对火电厂而言，脱硫占电厂投资的10～20%，脱硫成本为700～1500元/t，多数使用的工艺方法是抛弃法，使SO2转化为固体，如石灰石膏法，产生的固体物质或使用价值不高，或抛弃堆放可能造成二次污染。因此开发研究低浓度SO2资源化利用、适用面广、脱硫效率高、经济适用的方法是烟气脱硫发展的方向。在我国，二氧化硫和酸雨污染主要来自于燃煤，特别是火力发电和金属冶炼行业，二氧化硫的排放量大而集中。对于如何治理二氧化硫，有关专家介绍，高浓度的二氧化硫（浓度大于2.5％）烟气可以用来制酸，但低浓度二氧化硫的治理比较困难。
我国低浓度SO2烟气排放不仅导致约10Mt硫资源白白损失，还严重污染了生态环境，其中仅火电、冶炼等行业集中规模排放的就在4.0Mt以上。然而我国同时又是硫资源相对缺乏的国家，近年大量进口硫磺来制酸，2002年进口达到4.0Mt，加上进口磷肥（按其耗硫酸折算）已相当于进口硫磺5Mt。
一方面我国在大量进口硫磺，另一方面大量的低浓度SO2在流失，并对环境造成极大影响，损害人民的健康。为了解决这个难题，我国政府采取了多项重大措施。1998年1月，国务院批复了酸雨和二氧化硫污染控制区（简称“两控区”）规划方案，确定了“两控区”酸雨和二氧化硫污染污染控制目标，并在《国民经济和社会发展“十五”计划纲要》中进一步要求“两控区”到2005年二氧化硫的排放量要比2000年减少20%。以云南为例。云南是有色金属基地，有昆明、曲靖、玉溪、个旧、楚雄、开远、昭通7个城市被列入国家“两控区”中的酸雨控制区。据云南省发布的环境公报，2000年，全省排放二氧化硫35.5万吨，其中酸雨区排放27.24万吨，占全省二氧化硫排放总量的76.7％。但近日发布的环境公报显示，云南二氧化硫不是在逐年减少，而是在增加，2003年全省排放二氧化硫45.26万吨，其中工业排放二氧化硫38.07万吨。“十五”期间，云南经济仍将快速发展，能源消耗会持续增长，二氧化硫产生量将以较快速度增加，特别是落实西部大开发战略和云南省委、省政府把云南建设成“西电东送”主要基地的战略目标，云南建成大型火电总装机容量500多万千瓦（含在建120万千瓦），新建火电机组完成后SO2排放将增大，这对云南实现“两控区”二氧化硫排放总量控制是一个巨大的挑战。而来自国家环保总局的公报则显示，1998年到2010年我国火电装机达3.7亿千瓦，若不采取措施仅火电厂排二氧化硫就将达1500万吨/年。近年来，许多火电厂和有色金属企业在低浓度二氧化硫烟气的净化处理上做了大量工作，并正在从“末端治理”向“抓源治本”过渡，效果却不明显，现已投入生产的有传统氨法、碱法、钙法、碱氏硫酸铝、石膏法、氧化锌法、锰吸收法、活性炭吸附法等。但这些方法在吸收剂的供应、副产品的销路及工艺技术方面存在不足，只能单方面解决二氧化硫造成的污染，综合效益差，实施中又带来生产成本增大等问题，因此，目前我国不少工厂仍然采取直接排放的方法。工业二氧化硫对大气的污染仍然是一道令人头痛的难题。
正是针对这一情况，云南亚太环保自90年代以来即开展了对非稳态低浓度SO2烟气的氨法回收利用新工艺技术的开发研究工作，对浓度0.03％～2.5%的非稳态SO2进行治理，使烟气达标排放（GB16297—1996）。回收的SO2返回制酸，并副产农肥(NH4)2SO4。低浓度SO2回收利用率达到95％～99%，并在大型企业云南铜业股份公司、易门铜业股份公司、云南冶金集团曲靖有色基地等多家工厂使用，并获得好评。
2003年起，云南亚环保又致力于开发研究SO2氨法吸收过程同步催化氧化亚盐为硫酸铵，开发了吸收与氧化反应并行的湍流逆喷旋液塔新设备，并直接利用硫铵母液和KCL复分解反应直接生产硫酸钾的试验开发，这一工作已初步取得了成果。
硫作为一种十分重要的资源，在工业上应用十分广泛，但富集程度高的矿产资源有限，大量以低品位的化合物状态含在煤炭、金属矿物及其它非金属矿物中，往往在燃煤、金属冶炼等过程中排放，其资源量巨大。由于未能回收，不仅资源浪费，又成为制约经济发展、污染环境、严重影响人民身体健康造成巨大经济损失的污染物。解决目前我国集中排放低浓度SO2的回收，相当于为国家增加4.0～5.0Mt/年的硫产量（相当于每年进口硫磺量），可折合硫酸产量12.0～15多Mt/年（以2003年为基准，占硫酸总产量的35.5%～44.5%），按生产H2SO4计算增加工业产值48亿～60亿元，减少企业经济损失（按排污收费折算）72亿～90亿元/年，产生的实际经济效益、环境效益和社会效益还更大。
利用回收的SO2可以生产工农业广泛应用的各种产品，除了生产硫酸可进一步形成多条产业链。其中具有重大影响的产业链，是利用回收的SO2生产化肥，它具有市场容量大，脱硫生产化肥的原料易得，在解决了吸收工艺基础上还可根据需要，规划生产不同的化肥产品如：硫酸铵、磷铵、硝铵、硫酸钾等产品。
随着我国农业的发展，农业产业结构的优化，经济作物对无氯钾肥及KNO3缺乏。国产和进口的主要是氯化钾。近年我国罗布泊120万吨钾盐基地将建成，上海中昊钾盐工程公司开发老挝钾盐矿，2～3内年将建成100万t/年的规模，都将可能保证氯化钾的供应和价格的降低。上世纪末我国进口硫酸钾20～60万t，耗外汇0.5～1.5亿美元/年。随着农业发展，硫酸钾的消费近期还将以年平均5%～10%的速度递增。在我国硫资源不足的情况下，开发新技术利用低浓度SO2生产硫酸钾满足农业发展的需要，特别是满足烟草种植、水果、茶叶、花卉等经济作物生产对K2SO4的需要，十分符合我国的国情。
云南亚太环保看到了硫的价值，以及实现工业烟气低浓度二氧化硫治理回收利用一体化对于生态工业发展和循环经济建设的重要意义，又在这一技术上不断的创新，事实证明，这一有的放矢的创新，产生了相当可观的经济效益和社会效益，为循环经济的发展做出了贡献。同样，在生态工业发展和循环经济建设的其它重要环节上也需要有的放矢，勇于创新，不断利用更科学、更高效的技术方法为整个社会的可持续发展添砖加瓦。科学技术就是第一生产力，有了科学思想的指导，有了技术的支持，循环经济的发展才能大步向前。
2．借鉴国内外先进经验，博采众长，不断优化促进循环经济建设的产业化技术
他山之石，可以攻玉。云南亚太环保自成立以来，就积极借鉴国内外先进技术，在已有的先进技术的基础上进行创新，使新技术能更合理有效地运用于国内多个项目，为循环经济的发展做出了贡献。
在烟气方面，吸收国内外先进技术，并进行多项技术创新，开发了二转二吸冶炼烟制酸技术、一转一吸冶炼烟气制酸技术、低浓度SO2烟气吸收氧化后直接制备K2SO4 的方法及其装置，形成了具有独立知识产权的技术成果；在废水污水处理方面，开发了CASS法污水处理技术，这是1998年与省外合作引进后进行一系列改进和优化的成果。另外，经过消化吸收美国戈尔过滤技术，用于硫酸净化污酸处理的技术，已经能将外排污水稳定达到污水综合排放一级标准。
技术交流不可忽视，市场同样重要，所以，云南亚太环保也很注重国内外市场的开发。目前与中国有色工程设计研究总院，北京国电龙源环保工程有限公司签订了全面合作协议，以此将云南亚太环保的环保高新技术推向国内外市场。
由于借鉴了国内外已有的先进技术，使得云南亚太环保不论在理论上，还是在实际运用中，都能站在一个更高的起点，从而有了向更高目标进发的基础。循环经济的发展需要科学技术的支持，科学技术的革新则需要开阔的视野。博采众长方能取得更大进步，积极交流对于加快循环经济的发展是必不可少的环节。
3、促进我省循环经济建设的几点体会
云南亚太环保科技产业实体是由云南亚太环境工程设计研究有限公司和云南亚太工程有限公司组成。设计公司是云南省高新技术企业，持有国家乙级环境工程设计证书，拥有自主进出口经营权；工程公司是云南省首家通过云南省环境污染治理证书甲级资质认证的企业，是云南省目前唯一一家持有国家建设部环保工程专业承包贰级资质的企业。致力于“三废”、生态治理高新技术产业化应用研究及环境污染、生态治理工程的工程设计、安装调试、人员培训、项目总承包。项目涉及生态、有（黑）色冶金、电力、化工、医药、轻工、烟草及市政行业。亚太环保位于昆明高新技术开发区云南省国家大学科技园、云南省留学人员创业园，拥有专家5人，高级工程师30人，工程师42人，为发展循环经济储备了大量的科技人才。
亚太环保成立九年来，始终坚持“开拓市场、技术创新、科学管理”的企业精神；以“重质量、守信誉，一切为用户服务”为经营宗旨，在省内外用户中树立了良好的形象，业已竣工验收的数十项环保工程，合格率100%，优良率95% 以上。目前，正积极进行科研建设，不断探索，为循环经济的发展尽着自己的最大努力。云南亚太环保在循环经济建设工作的经验和体会是：
（1） 低浓度二氧化硫烟气治理回收利用一体化工艺技术的开发是云南亚太环保的拳头产品，是利用了气量及浓度非稳态不能直接制酸的低浓度SO2（<2.5%）烟气治理及回收利用资源化技术。多年来所取得的成果，是与各级政府、环保部门的大力支持分不开的。我们体会到，科学技术的发展离不开政府和各级领导的支持。
（2） 要使我国循环经济快速发展，还应该从法律上予以规范，制定出《再生资源回收条例》、《固体垃圾处理法》、《废旧家电回收法》的相关的法律法规，经过一系列立法，为循环经济奠定一定的基础，促进我国循环经济的发展。
（3） 应当提倡推广实行“生产责任制”，使生产者对其产品在被最终消费后继续承担有关环境责任，这样，能更好的保障循环经济的建设。
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