鎂法脫硫何以異軍突起?——訪六合天融總裁朱彤
煙氣脫硫技術發展日新月異，鎂法脫硫技術以其投資小、運行費用低、環保效益好、可回收副產品和經濟效益高等特點，越來越受到人們的關注。歲末年初，中國環境報社舉辦的“2009環保優秀品牌企業”評選活動揭曉，鎂法脫硫市場的領軍企業——六合天融(北京)環保科技有限公司(以下簡稱六合天融)成為獲此殊榮的企業之一。為此，記者就鎂法脫硫相關問題采訪了公司總裁朱彤。
鎂法脫硫何以沉睡20多年？
核心技術掌握和業績不斷增多，解決了制約工藝發展的純度低、系統不穩定等問題。
很多人以為，鎂法脫硫技術是近些年來發展起來的新技術。朱彤介紹說，其實氧化鎂再生法的脫硫工藝最早由美國開米科基礎公司 (Chemico－Basic)上世紀60年代開發成功，70年代后費城電力公司(PECO)與United &Construc－tor合作研究氧化鎂再生法脫硫工藝，經過幾千小時的試運行之后，在3臺機組上(其中兩個分別為150MW和320MW)投入了全規模的FGD系統和兩個氧化鎂再生系統，并于1982年建成并投入運行。
那鎂法脫硫為何遇冷，發展遲緩？因為，中國的脫硫市場有一個特點。一個技術推廣需要大量的示范工程，包括國內、國外的。而在脫硫市場發展早期，由于中國沒有掌握鎂法脫硫核心技術，一些技術上和運營中的問題無法解決；而國外受鎂原料等因素的制約，也沒有太多的業績。比如，日本也有氧化鎂法脫硫工藝，但由于日本的氧化鎂主要靠進口，受價格因素制約較大，在一定程度上制約了這個技術的發展。因此，鎂法技術在中國受到冷遇也就不意外了。
近些年來，隨著國外工程案例增多，鎂法脫硫逐漸成熟起來，開始受到關注。據一份2008年國外氫氧化鎂行業研究報告顯示，截至2008年，由日本石川島插磨重工(I H I )，三菱重工和東洋工程公司提供的不同規模的鎂法煙氣脫硫裝置多達50余套，還不包括一些其他公司研發的菱鎂礦脫硫裝置。日本已經成為鎂法煙氣脫硫歷史最久、規模最大、應用最廣的國家。在工藝方面，由IHI開發的鎂法濕法煙氣脫硫工藝經過不斷改進創新。無論從脫硫效率、除塵效率、運行特點以及廢水處理方面均有成效。
朱彤介紹說，目前，國內鎂法脫硫市場有六合天融、上海瑞惠、重慶盛尼克、廣州天賜等幾家為代表的企業。通過與日本、美國、德國等國家脫硫公司的合作，逐步掌握了核心技術。同時，隨著鎂法脫硫工程實踐的不斷增多，鎂法工藝也不斷得到完善。以六和天融為首的這些企業逐步解決了制約鎂法脫硫工藝發展的三大問題:脫硫劑的純度低(造成系統堵塞、副產品純度低)；脫硫過程系統不穩定(造成脫硫漿液成分復雜無法制備較好副產品)；脫硫副產品無法處理(造成運行成本增加)。“我可以毫不夸張地說，鎂法脫硫(技術)沉睡20多年，現在已經開始蘇醒了。”朱彤說。
鎂法脫硫優勢何在？
最突出特點是脫硫劑可循環利用，效益可觀
鎂法脫硫的基本原理是采用菱鎂礦(主要成分為碳酸鎂)經過煅燒生成的氧化鎂作為脫硫吸收劑，將氧化鎂通過漿液制備系統制成氫氧化鎂過飽和液，在脫硫吸收塔內與煙氣充分接觸，煙氣中的二氧化硫與漿液中的氫氧化鎂進行化學反應生成亞硫酸鎂，從吸收塔排出的亞硫酸鎂漿液經脫水處理后可供綜合利用。由于吸收劑的活性較高，鎂法脫硫采用較小容量的吸收塔和較小容量的漿液循環泵就可達到要求的脫硫效率，所以相對減少了設備的初期投資和運行費用。
鎂法脫硫最突出的特點是脫硫劑可以循環利用。采用脫硫副產品亞硫酸鎂制硫酸方案，將亞硫酸鎂煅燒生成二氧化硫和氧化鎂，其中二氧化硫可制成重要的工業原料硫酸，氧化鎂作為脫硫原料可重復利用，正常時每一個循環只需要補充10％左右的氧化鎂，這樣，可大大降低氧化鎂的消耗量和脫硫成本，也避免了因副產物拋棄造成的環境污染，實現了氧化鎂的循環利用。
此外，六合天融還獨創了湍流發生裝置。這個裝置利用獨特的氣液傳質原理，具有優化氣流分布和強化氣液傳質等多項功能，能保證更高的脫硫效率；同時這個裝置具有自清潔功能，不發生結垢等現象；脫硫系統操作液氣比低，僅為4～7l/m3，脫硫系統能耗與其他技術比低17％～25％。
為解決制約鎂法脫硫工藝發展三大問題，六合天融在脫硫劑應用領域優化了除雜和熟化工藝，提高了脫硫劑的利用率，還從根本上避免了系統堵塞和結垢。六合天融還對脫硫過程中重要參數(p H 值、Cl－濃度、反應溫度)進行嚴格控制，并制定一套完備的脫硫工藝參數控制方案。在鎂法脫硫副產品綜合利用方面，更是有了非常大的突破。六合天融在亞硫酸鎂煅燒方面解決了一系列諸如:煅燒方式、煅燒溫度、煅燒時間、二氧化硫如何去雜和提濃、氧化鎂如何收集的問題，實現了脫硫循環經濟的工藝路線。在制備七水硫酸鎂工藝中六合天融環保完成了亞硫酸鎂的氧化、硫酸鎂的蒸發、結晶、干燥、包裝等全部流程，制備出純度達98％以上的七水硫酸鎂。
“2008年的時候，硫磺價格在3000元/噸，硫酸價格在1500元/噸的時候，我們鎂法脫硫的單位盈利水平在0.2分～0.5分/千瓦時。而且，石灰石—石膏法的脫硫裝置改造成鎂法脫硫裝置，單位成本僅在70元/千瓦左右，而未來效益可觀。”在談及盈利問題時，朱彤如是說。
但是，鎂法脫硫并不是一個包治百病的靈丹妙藥，它也有它的缺點。由于脫硫劑氧化鎂價格的昂貴，因此，一旦離氧化鎂資源地太遠，高昂的運輸費用會抵消鎂法脫硫帶來的經濟效益。因此，占據中國80％的鎂資源的山東、遼寧等地無疑是最佳的地區。目前，六合天融在山東有多個建成項目，如濱化熱力有限公司 2×240t/h鍋爐煙氣脫硫工程、華能集團山東辛店電廠2×225MW機組煙氣脫硫工程(2008年國家重點環境保護實用技術示范工程)、大唐魯北發電有限公司2×330MW機組煙氣脫硫工程(鎂法脫硫技術推廣示范項目)。
表一:鎂基脫硫與鈣基脫硫技術經濟性對比表
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假設燃煤含硫量為0.7％，年運行7000小時，脫硫率95％，電費0.55元/度，人工費8×2萬元/人·年，水費1.5元/立方米，石灰石200元/噸，輕燒氧化鎂(純度約85％)380元/噸。脫硫產石膏銷售價40元/噸，產硫酸鎂售價 340元/噸，硫酸售價350元/噸。計算鎂基脫硫同鈣基脫硫的年運行費用。
表二:運行費用及效益對比表
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