泡花堿生產中消除二氧化硫污染又提升經濟效益的新技術

更新時間：2014-10-29 11:39 來源：天津谷騰作者: 官飛閱讀：7124

       泡花堿是一種用途很廣的化工產品，廣泛應用于建筑、鑄造、電力、耐火材料、洗滌劑、硅膠、粘合劑等許多方面，其分子式一般可寫為Na₂O·nSiO₂。泡花堿的生產，可以以石英砂、純堿為原料，對大氣污染輕，但生產成本較高。也可以石英砂、元明粉為原料，生產成本較低，但是大量的二氧化硫排放，對環境造成了巨大的污染。

       如何在消除SO2的污染同時，又享有低成本材料帶來的利潤空間呢？

       二氧化硫是由于人類活動而產生的一種重要的大氣污染物，是使大氣受到污染的元兇之首。但同時二氧化硫也是一種重要的化工原料，是應用最廣泛的無機酸之一的硫酸的生產原料。以通常用途較廣泛的3.2模數的泡花堿生產計算，（其化學反應式可以寫為Na₂SO4 + C+ → Na₂O + 1/2CO₂↑+ SO₂↑）每生產1噸泡花堿，產生0.237噸SO₂，加上燃煤所產生的SO₂，共產生0.247噸二氧化硫，一條年產10萬噸的泡花堿生產線，每年產生2.47萬噸二氧化硫，相當于燃燒100萬噸原煤所產生的二氧化硫。但是這些SO2之所以沒有得到回收利用，關鍵是濃度太低，約2.5、-3%。

       要消除SO2污染，傳統的脫硫是企業所不能承受的，其投資高達1.6億，年運行費用4200萬元。若要回收廢氣中的二氧化硫用于生產硫酸，一個重要條件就是廢氣中的二氧化硫濃度必須達到一定的數值。傳統的泡花堿生產, 由于用空氣助燃，其煙氣中大部分是氮氣和二氧化碳，二氧化硫的濃度較低，無法滿足硫酸生產的需要。

       經過多年的實踐經驗，針對泡花堿生產，推出既能消除二氧化硫污染物又能提升效益的新技術——泡花堿、硫酸聯合生產工藝，其精髓是將污染物全部回收并使其成為產品和另一個行業的生產原料，既消除了污染，又回收了資源。

       利用富氧空氣進行泡花堿的生產，將大大提高煙氣中的二氧化硫濃度，只要氧濃度達到50%煙氣中的二氧化硫濃度就可以滿足硫酸生產的要求。以年產10萬噸的泡花堿生產線為例，其綜合投資增加接近3000萬元，假若每噸硫磺按照市場價格為1200元，則運行費用和回收的硫價值基本相抵銷，也就是說實現了無成本脫硫（注：1.不含3千萬元的排污費；2.不含生產硫酸的利潤）。同時使泡花堿產量、質量大大提高。

       若用純堿取代元明粉，其生產工藝與元明粉相同，雖然不需要繳納高昂的排污費。但純堿的價格遠高于元明粉，其生產成本大大增加。年產10萬噸泡花堿，需元明粉5.26萬噸。若用純堿，則需3.93萬噸。其原料價格年增加5559.5萬元，遠遠高于空分設備的投資。

工藝流程示意圖

與傳統的脫硫技術相比較，新技術具有以下優點：
    1、對于污染物的減排效果顯著，此技術可以使企業的大氣污染物接近零排放。
    2、不但減排，而且降低生產成本。
    3、一次性投資僅為傳統減排技術的1/5以下，且回收的價值遠高于運行費用，有著巨大的經濟效益，企業樂意接受。
    4、由于回收的污染物作為產品和生產原料，因此不存在擅自停運污染治理設施和偷排的現象。
    5、完全沒有二次污染。
    6、可以利用高硫煤，同時提高產品質量。
    7、污染物總量得到了大幅度削減，多余的排放指標可用于發展其他工業項目，有利于當地的經濟發展。
    8、是節能減排、清潔生產、循環經濟、低碳經濟的需求，是該行業今后的生存關鍵。

說明：
     1、新工藝生產線尚未計算硫酸的利潤，此部分年利潤約為700-1000萬元。
      2、未計算老工藝所需要繳納的排污費，大約在3000萬元以上。
      3、泡花堿脫硫無現成的技術，現以脫除同數量的二氧化硫燃煤機組脫硫設施一次性投資和運行成本為依據。
      4、純堿、石英砂工藝的年新增運行成本為純堿與元明粉的差價。