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泡花碱生产中消除二氧化硫污染又提升经济效益的新技术

花匠小妙招
2024-12-11 19:51

泡花碱是一种用途很广的化工产品，广泛应用于建筑、铸造、电力、耐火材料、洗涤剂、硅胶、粘合剂等许多方面，其分子式一般可写为Na2O·nSiO2。泡花碱的生产，可以以石英砂、纯碱为原料，对大气污染轻，但生产成本较高。也可以石英砂、元明粉为原料，生产成本较低，但是大量的二氧化硫排放，对环境造成了巨大的污染。

如何在消除SO2的污染同时，又享有低成本材料带来的利润空间呢？

二氧化硫是由于人类活动而产生的一种重要的大气污染物，是使大气受到污染的元凶之首。但同时二氧化硫也是一种重要的化工原料，是应用最广泛的无机酸之一的硫酸的生产原料。以通常用途较广泛的3.2模数的泡花碱生产计算，（其化学反应式可以写为Na2SO4 + C+ → Na2O + 1/2CO2↑+ SO2↑）每生产1吨泡花碱，产生0.237吨SO2，加上燃煤所产生的SO2，共产生0.247吨二氧化硫，一条年产10万吨的泡花碱生产线，每年产生2.47万吨二氧化硫，相当于燃烧100万吨原煤所产生的二氧化硫。但是这些SO2之所以没有得到回收利用，关键是浓度太低，约2.5、-3%。

要消除SO2污染，传统的脱硫是企业所不能承受的，其投资高达1.6亿，年运行费用4200万元。若要回收废气中的二氧化硫用于生产硫酸，一个重要条件就是废气中的二氧化硫浓度必须达到一定的数值。传统的泡花碱生产, 由于用空气助燃，其烟气中大部分是氮气和二氧化碳，二氧化硫的浓度较低，无法满足硫酸生产的需要。

经过多年的实践经验，针对泡花碱生产，推出既能消除二氧化硫污染物又能提升效益的新技术——泡花碱、硫酸联合生产工艺，其精髓是将污染物全部回收并使其成为产品和另一个行业的生产原料，既消除了污染，又回收了资源。

利用富氧空气进行泡花碱的生产，将大大提高烟气中的二氧化硫浓度，只要氧浓度达到50%烟气中的二氧化硫浓度就可以满足硫酸生产的要求。以年产10万吨的泡花碱生产线为例，其综合投资增加接近3000万元，假若每吨硫磺按照市场价格为1200元，则运行费用和回收的硫价值基本相抵销，也就是说实现了无成本脱硫（注：1.不含3千万元的排污费；2.不含生产硫酸的利润）。同时使泡花碱产量、质量大大提高。

若用纯碱取代元明粉，其生产工艺与元明粉相同，虽然不需要缴纳高昂的排污费。但纯碱的价格远高于元明粉，其生产成本大大增加。年产10万吨泡花碱，需元明粉5.26万吨。若用纯碱，则需3.93万吨。其原料价格年增加5559.5万元，远远高于空分设备的投资。

工艺流程示意图

与传统的脱硫技术相比较，新技术具有以下优点：
    1、对于污染物的减排效果显著，此技术可以使企业的大气污染物接近零排放。
    2、不但减排，而且降低生产成本。
    3、一次性投资仅为传统减排技术的1/5以下，且回收的价值远高于运行费用，有着巨大的经济效益，企业乐意接受。
    4、由于回收的污染物作为产品和生产原料，因此不存在擅自停运污染治理设施和偷排的现象。
    5、完全没有二次污染。
    6、可以利用高硫煤，同时提高产品质量。
    7、污染物总量得到了大幅度削减，多余的排放指标可用于发展其他工业项目，有利于当地的经济发展。
    8、是节能减排、清洁生产、循环经济、低碳经济的需求，是该行业今后的生存关键。

说明：
     1、新工艺生产线尚未计算硫酸的利润，此部分年利润约为700-1000万元。
      2、未计算老工艺所需要缴纳的排污费，大约在3000万元以上。
      3、泡花碱脱硫无现成的技术，现以脱除同数量的二氧化硫燃煤机组脱硫设施一次性投资和运行成本为依据。
      4、纯碱、石英砂工艺的年新增运行成本为纯碱与元明粉的差价。

咨询电话：022-25857866 官先生

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