導語：如何才能寫好一篇煙氣脫硫技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：煙氣；脫硫

中圖分類號：TF704.3 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2012）02-0-01

一、引言

隨著人們環境意識的不斷增強，減少污染源、凈化大氣、保護人類生存環境的問題正在被億萬人們所關注，為了尋求解決這一污染措施，已成為當代科技研究的重要課題之一。因此控制SO2的排放已成為許多國家專家所關注的問題。

二、煙氣脫硫技術的發展

煙氣脫硫經過了近幾十年的發展已經成為一種成熟穩定的技術，在世界各國的燃煤電廠中各種類型的煙氣脫硫裝置已經得到了廣泛的應用。從煙氣脫硫技術的種類來看，除了濕式洗滌工藝得到了進一步的發展和完善外，其他許多脫硫工藝也有一定的研究，并有一部分工藝在燃煤電廠得到了使用。煙氣脫硫技術是控制SO2的有效手段之一。最常用的方法是按照吸收劑和脫硫產物的狀態進行分類可以分為三種：濕法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和干法煙氣脫硫。[1]

三、煙氣脫硫技術

1.濕法煙氣脫硫

濕法煙氣脫硫特點是脫硫系統位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應溫度低于露點，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應，其脫硫反應速度快、效率高、如用石灰做脫硫劑時，當Ca:S=1時，即可達到百分之九十以上[2]的脫硫率。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初次投資大，一般適用于大型電廠。

最常用的濕法煙氣脫硫技術有石膏脫硫法、氨水洗滌脫硫法等。通過石膏脫硫法的原理是：將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣，硫酸鈣達到一定飽和度，結晶形成為二水石膏。經過吸收塔排出的石膏漿液濃縮、脫水，使其含水量小于10%，然后用輸送機送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經過除霧器除去霧滴，我們再一次經過換熱器加熱升溫，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率已經大于95%。[3]

2.半干法煙氣脫硫

半干法煙氣脫硫工藝是采用吸收劑以漿液狀態進入吸收塔(洗滌塔)，脫硫后所產生的脫硫副產品是干態的工藝流程。半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、煙道噴射脫硫等。

(1)噴霧干燥法。噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積，在氣液兩相之間發生的一種熱量交換、質量傳遞和化學反應的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等，目前絕大多數裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下，此種方法的脫硫率65％～85％。其優點：脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行，工藝設備簡單，生成物為干態的CaSO3、CaSO4，易處理，沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況，耗水也比較少。缺點：自動化要求比較高，吸收劑的用量難以控制，吸收效率不是很高。所以，選擇開發合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。

(2)半干半濕法。半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數也介于兩者之間，該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術的特點是：投資少、運行費用低，脫硫率雖低于濕法脫硫技術，但仍可達到70％，并且腐蝕性小、占地面積少，工藝可靠。工業中常用的半干半濕法脫硫系統與濕法脫硫系統相比，省去了制漿系統，將濕法脫硫系統中的噴入Ca(OH)2：水溶液改為噴入CaO或Ca(OH)2粉末和水霧。與干法脫硫系統相比，克服了爐內噴鈣法SO2和CaO反應效率低、反應時間長的缺點，提高了脫硫劑的利用率，且工藝簡單，有很好的發展前景。

(3)煙道噴射半干法煙氣脫硫。該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應器進行脫硫，不需要另外加吸收容器，使工藝投資大大降低，操作簡單，需場地較小，適合于在我國開發應用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液，漿滴邊蒸發邊反應，反應產物以干態粉末出煙道。

3.干法煙氣脫硫

干法煙氣脫硫工藝是采用吸收劑進入吸收塔，脫硫后所產生的脫硫副產品是干態的工藝流程，干法脫硫技術與濕法相比具有投資少、占地面積小、運行費用低、設備簡單、維修方便、煙氣無需再熱等優點，但存在著鈣硫比高、脫硫效率低、副產物不能商品化等缺點。

常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、金屬氧化物脫硫法等。典型的干法脫硫系統是將脫硫劑(如石灰石或消石灰)直接噴入爐內。以石灰石為例，在高溫下煅燒時，脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的SO2反應生成硫酸鈣，達到脫硫的目的。

(1)活性碳吸附法。原理：SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3)，再與水反應生成H2SO4，飽和后的活性碳可通過水洗或加熱再生，同時生成稀H2SO4或高濃度SO2?？色@得副產品H2SO4，液態SO2和單質硫，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫資源。

(2)電子束輻射法。原理：用高能電子束照射煙氣，生成大量的活性物質，將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2)，進一步生成H2SO4和硝酸(HNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。

(3)金屬氧化物脫硫法。原理：根據SO2是一種比較活潑的氣體的特性，氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸附性，在常溫或低溫下，金屬氧化物對SO2起吸附作用，高溫情況下，金屬氧化物與SO2發生化學反應，生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫的方法，雖然沒有污水、廢酸，不造成污染，但是此方法也沒有得到推廣，主要是因為脫硫效率比較低，設備龐大，投資大，操作不易，成本高，此方法利用的較少。

四、煙氣脫硫技術發展的趨勢

現在已經有的各種技術都有自己的優勢和缺陷，我們要從投資、運行、環保等各方面綜合考慮選擇一種合適的脫硫技術。隨著科技的發展，某一項新技術的產生都會涉及到不同的學科，因此，留意其他學科的最新進展與研究成果，并把它們應用到煙氣脫硫技術中是開發新型煙氣脫硫技術的重要途徑，各種煙氣脫硫技術在脫除SO2的過程中取得了一定的經濟、社會和環保效益，但是還有一些不足，隨著生物技術及高新技術的不斷發展，電子束脫硫技術和生物脫硫等一系列高新、適用性強的脫硫技術必將成為今后煙氣脫硫技術發展的主要趨勢。

參考文獻：

[1]陳兵,張學學.煙氣脫硫技術研究與進展[J].工業鍋爐.2002,74(04):6-10.

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關鍵詞：煙氣脫硫; 工藝和設備; 研究進展

中圖分類號：S232文獻標識碼： A

引言

在相當長的一段時間里，我國的能源將以消耗煤炭的火力發電為主。其裝機容量和發電量均占全國的80% 左右，是名副其實的煤炭消耗大戶。因此，我國的二氧化硫主要是來自于煤炭的大量燃燒，而火力發電產生的二氧化硫是大氣中二氧化硫的主要來源。能夠對火力發電中二氧化硫進行合理的控制，就能有效地減少酸雨發生，利于環境保護。對于促進火力發電的長期持續健康地發展，實現經濟效益和環境的全面協調發展具有十分重要的作用。

一、系統的組成及設備

1、系統組成

煙氣脫硫系統一般由石灰石與漿液制備系統、脫硫系統、石膏脫水系統組成。這三部分需要根據具體的情況而定，可以外購石灰粉直接將其配成漿液，石膏的脫水需要根據市場來確定。煙氣脫硫系統包括以下部分：由煙氣通道、膨脹節、脫硫風機、換熱器和脫硫塔等組成的煙氣系統；漿液循環系統，石膏漿的派出系統，強氧化系統，沖洗水系統。

2、系統設備

煙氣系統最主要的系統是脫硫風機，其類型有三種：離心風機、動葉/靜葉可調軸流風機。各有各的特點，需要根據具體的情況進行選定。由于脫硫風機與鍋爐的引風機都是進行串行連接的，所以，它們的選型基本相同。有些時候也可以將他們合并為一臺。典型的脫硫系統，風機的配置主要有四種：進口側、出口側、處理過的煙氣進口側、出口側。原煙氣進口側：煙氣是干的，溫度高，含有大量的粉塵，流量大，風機的容量要大，耗電量高，磨損重。出口側：溫度低，煙氣量較少，需要注意兩個方面：由于密封氣體是濕氣，經過反應之后，會腐蝕設備；由于硫風機在出氣口側，原煙氣處于負壓狀態，可能帶入部分濕煙氣，造成腐蝕。因此都需要進行防腐蝕。凈氣進口側：煙氣的溫度低，為飽和的濕潤氣，煙氣量較小，呈酸性，需要考慮防腐蝕，另外，由于凈氣側的壓力較大，如果密封性不好，可能造成濕潤氣泄漏，因此，出氣口側需要做防腐處理。凈氣出口側：溫度約在80 度左右，濕度較大，氣流量較大，氣壓較大，容易造成凈氣泄漏，需要考慮進行考慮防腐措施，并會造成脫硫率下降等后果。通過以上的敘述，可以得出：脫硫風機需要優先考慮原煙氣進氣口，雖然具有風量大、能耗高等缺點，因風機不需要防腐處理，成本相對較低，維護的任務較少，利于生產者的管理，同時，在國內就能夠采購，利于實現國產化。

脫硫塔是脫硫系統的核心設備。種類較為繁多，當前使用廣泛的是空塔及其類似的設備。空塔是由漿液槽、強氧化噴嘴、漿液攪拌器等組成，漿液槽分為氧化和結晶兩個部分，煙氣進入之后，與漿液進行充分地接觸，完成去塵，去二氧化硫的過程，此過程也叫絕熱蒸發過程，高溫煙氣經過不斷地蒸發，然后冷卻至絕熱飽和狀態，經過捕沫器，通過氣液分離出塔。

漿液吸收二氧化硫之后，由于重力的作用，進入氧化區，在此完成大部分的反應，并生成亞硫酸鹽，然后進行氧化，進入結晶區，結晶成石膏晶體。里面設置有攪拌器，主要是用來提高對其的氧化，防止漿液結晶，保證系統的正常運行，并為石膏地濃縮創造條件。其主要的參數有：氣流速度，漿液速度，煙氣的溫度等。

二、主要的濕法煙氣脫硫技術

1、石灰石/石灰濕法脫硫工藝

石灰石/石灰濕法脫硫工藝是最早采用的煙氣脫硫工藝之一，廣泛應用。根據脫硫產物處理方式的不同，分為石灰石/石灰拋棄法、石灰/亞硫酸鈣法和石灰/石灰石-石膏法3 種。石灰石/石灰拋棄法是以石灰石或石灰的水漿液作脫硫劑，在吸收塔內對含有SO2的煙氣進行噴淋洗滌，SO2與吸收劑中的堿性物質發生反應，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣而將SO2除去。副反應產品是未氧化的亞硫酸鈣和自然氧化產物石膏的混合物，無法進行再利用，只能以回填法或不滲透池存儲法拋棄，占用大量土地面積，把氣體污染轉化成了固體廢棄物污染，副產物得不到回收利用，這在資源日益缺乏的現在不值得提倡。

石灰-亞硫酸鈣法是利用石灰或石灰石生成漿料，將煙氣通入洗滌劑中，與之反應，形成可利用的亞硫酸鈣。石灰/石灰石-石膏法是目前世界上最成熟、運行狀況最穩定的脫硫工藝，該工藝是用30% 的石灰或石灰石漿與含SO2的煙氣在吸收塔內反應，反應產物硫酸鈣在洗滌液中沉淀下來，經分離后以石膏的形式回收。石灰/石灰石法脫硫技術應用廣泛，脫硫效果較好，且石灰石廉價易得，但整個脫硫裝置體積龐大，能耗較高，且脫硫后產品絕大多數棄置不用，造成硫資源的浪費，這與當前倡導的循環經濟不符。

2、濕式氨法脫硫技術

濕式氨法脫硫即用氨水等氨類堿性溶液作為吸收劑吸收煙氣中的SO2的脫硫技術。在氨吸收法中，因吸收液再生方法不同而形成不同的脫硫方法，其中以氨-酸法、氨-亞硫酸銨法和氨-硫銨法比較成熟。氨-酸法是以氨水或碳酸氫銨水溶液為吸收劑來吸收SO2，吸收液亞硫酸鹽用酸分解( 如90% ～93%的硫酸) ，得高濃度SO2氣體，經氨蒸發、常壓冷凍的液化處理，得無色透明的液體SO2，分解后的母液用來制取硫銨。氨-酸法具有工藝成熟、設備簡單、操作方便、可副產化肥等優點。但該法需消耗大量的氨和硫酸，對不具備這些原料的冶金、電廠等部門，推廣應用有一定困難。氨-亞硫酸銨法以碳酸氫氨等的水溶液為吸收劑，吸收SO2后吸收液不用酸分解，而是直接將母液加工成亞硫酸銨( 簡稱亞銨) 作為產品。氨-亞硫酸銨法流程簡單，可減少硫酸和氨的消耗，且氣氨、氨水和固體碳酸氫銨均可作為氨源，既可生產液體亞胺，又可以制取固體亞胺。氨-硫氨法是以工業氨水為吸收劑，將氨吸收后的含亞硫酸銨的母液直接用空氣氧化，制得副產品硫酸銨。該法和氨-亞硫酸銨法相比較是一種簡便的方法，但副產品硫銨銷路不好，存在治理經濟不佳的問題。用氨作SO2的吸收劑，與其它堿類相比，主要優點是脫硫費用低，脫硫劑利用率高和脫硫效率高，且吸收劑可以留在成品內，以氮肥的形式使用。但氨易揮發，使吸收劑的消耗量增加。

3、雙堿法煙氣脫硫技術

雙堿法是用堿金屬鹽類，如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等水溶液作為吸收劑，與含SO2的煙氣在吸收塔中接觸發生反應，煙氣中的SO2被吸收掉，然后脫硫廢液在另一反應器中再與第二堿( 通常為石灰石或石灰) 反應，使溶液得到再生，再生后的吸收液循環利用，同時產生亞硫酸鈣( 或硫酸鈣) 不溶性沉淀。根據脫硫過程中所使用的第一堿和第二堿的不同，雙堿法有多種組合，如鈉鈣雙堿法、堿性硫酸鋁法等，其中最常用的是鈉鈣雙堿法，它采用純堿吸收SO2，吸收液用石灰進行再生，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣的少量沉淀物，再生后的吸收液返回吸收系統循環使用。與石灰石/石灰法相比，雙堿法的優點是: 鈣基脫硫渣在反應池中而非塔內生成，大大減少結垢機會; 鈉基清液吸收SO2速率快，故可用較小的液氣比達到較高的脫硫率; 對脫硫除塵一體化技術而言，可避免未反應完的石灰顆?；煸诔粱页氐幕以?，而提高石灰利用率。

結束語

總之，對于煙氣脫硫技術，還需要進一步改進現有工藝，探索新技術，開發新設備，開發新的脫硫吸收劑和性能優良的新吸附劑，從而強化吸收效果，提高脫硫率，克服現有脫硫工藝及設備的缺陷，降低脫硫費用，以增進其推廣應用; 其次，力求使煙氣脫硫工藝向著可回收利用和可再生脫硫方向發展，實現綠色、環保、高效脫硫，這也是煙氣脫硫技術的發展趨勢。

參考文獻

[1] 楊慧谷. 煙氣脫硫技術主要技術及其應該[J]. 電力環境保護，2006（02）.

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關鍵詞：催化裂化裝置；煙氣；脫硫脫氮技術

催化裂化裝置之中所使用的原料油中一般包含著許多含硫化合物，并且在整個反應過程中轉化成為硫化氫等成分存在于生產的成品和焦炭之中。但是含硫的焦炭一旦在再生器之中發生氧化反應，排出的廢氣將會直接污染大氣。因為在整個催化裂化過程之中，出現的氮氧化物主要來自含氮化合物，所以對于大氣的污染不容我們忽視。如何對于煙氣進行脫硫脫氮，是目前煉油行業中高度關注的課題。而現階段社會中存在著多種脫硫脫氮技術，我們對其進行分析，從而選擇合適的處理方案。

1 催化裂化裝置煙氣脫硫脫氮技術的簡要分析

1.1 脫硫

現階段我國流行對煙氣進行脫硫的技術有三種，分比為干法、半干法和濕法。這三種方法不同之處在于選擇使用的吸收劑不同，干法主要使用的是例如石灰石等干粉來作為主要的吸收劑，使用回收系統對于吸收劑的顆粒進行回收。而半干法則是將一些濕的吸收劑制作成為干劑進行吸收。而濕法則是采用液體作為主要的吸收劑進行吸收。

干法脫出的硫產物一般呈現出一種干燥的粉狀，工藝十分的簡單，并且所需要的成本少，但是產物的利用率也明顯低于其他的方式，甚至可能會出現二次污染的情況。而利用濕法進行脫硫，不僅僅能夠脫硫還能夠脫出顆粒物，甚至利用液體處理系統來去除二次污染的危險。

現階段國內主要使用的方法是利用國外的濕法技術，主要技術有以下幾種：

（1）EDV脫硫技術

這一技術只要是利用洗滌系統和處理洗滌液雙重系統構成，洗滌系統主要使用的是噴林塔、過濾器以及分離液滴器組成。使用的吸收劑一般是使用NaOH，并且效率極高，一般≥95%。

（2）LABSORBTM再生式二氧化硫脫除工藝

這一工藝主要是在洗滌器中循環使用吸收劑磷酸鈉溶液，并且與煙氣中的SO2產生反應，從而將其脫出，繼而將溶液流入再生裝置之中。一般的脫除率維持在90%至95%之間，成本投入小，工作效率高都是它突出的優勢。

1.2 脫氮技術

脫氮主要是使用物理化學過程，將煙氣中的NO3加以還原或者氧化繼而去除，主要有以下三種技術：

（1）催化脫氮技術

這一技術主要是將氨氣稀釋進入水蒸氣之中，然后注入到煙氣之中去脫氮，在此反應之下生成氮氣和水。一般使用的催化劑為金屬氧化物。

（2）非催化脫氮技術

這一技術主要是將還原劑噴入爐內，與NO3選擇性的發生反應，這一技術并不適用催化劑，但是對于溫度的要求極高，一般維持在850℃～1100℃之間。

（3）低溫氧化技術

這一技術是在煙氣溫度飽和之后，在臭氧器之中產生臭氧，并且在被氧化之后使用膽酸鹽的形式使用洗滌劑進行洗除。

2 兩種技術之間的比較和選擇

現階段我國國內主要使用的是濕法工藝裝置，并且在脫除SO2的同時還要一起將NO3以及顆粒物脫除。

2.1 動力波逆噴塔脫硫技術

一般是將催化煙氣加熱到200℃，并且煙氣直接從管道的頂部進入到塔內，繼而接觸塔內的液體形成泡沫區域，在這個泡沫區域內部液體表面溫度驟降，并且用極快的速度進行更新，也使得SO2一并被吸收。加熱后的溫度進入管道之后，溫度會瞬間降到50℃～60℃左右，同時作為吸收劑的粉塵也洗滌下來。凈化后的煙氣通過專門的管道排到外部。剩下的液體則是返回到泡沫區，形成新的泡沫。

這一技術所具有的特點體現在以下幾點：（1）技術十分的成熟可靠，并且操作簡便，容易上手，所需要的設備少，整個工藝流程能夠在同一個環境內部完成。（2）液體噴頭是大口徑，在整個加工容器內部不會出現霧化和堵塞的現象，并且整個運行十分的穩定，控制操作十分簡單。（3）可以采用各種脫硫劑進行脫硫除塵，脫硫率在95%以上。（4）反應區/吸收區被限制在進料逆流噴塔中進行，減少了高等級合金鋼的使用；在同一塔中將亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽，減少了后續的處理設施數量。（5）煙氣上進下出，逆流接觸。（6）運行費用高，系統阻力降較大，需要增壓風機。（7）沒有相應的脫氮技術。

2.2 濕法洗滌系統煙氣脫硫脫氮及數

EDV系統由噴射塔、過濾器和液滴分離器組成。噴射塔內部有多組設計獨特的噴嘴，通過噴嘴噴出的洗滌液能夠形成非霧化的液滴。煙氣由底部進入噴射塔后，立即被急冷洗滌到飽和溫度，同時脫除了煙氣中的SO2和粉塵。設計獨特的噴嘴是該技術的重要組成部分，具有防堵塞、耐磨耐腐蝕、能處理高濃度液漿等特點。經過噴射塔后，煙氣會攜帶部分洗滌液通過過濾器和液滴分離器，除去大部分霧滴，凈化后的煙氣經煙囪排出。經過洗滌煙氣壓降為1.5-2.0kPa。為達到嚴格的環保要求，Belco公司研發了LoTOxTM煙氣的NO2脫除技術，該技術是在EDV脫硫技術的基礎上，將臭氧通入煙氣中，把NOx氧化成可溶性（N2O5）化合物，再把這種化合物從洗滌塔中除掉。

該技術的特點如下：（1）技術成熟可靠，操作簡單，設備較少，尾氣的急冷、酸性氣體脫除以及固體粉塵的脫除可在同一塔中完成。（2）特殊的噴頭設計，塔內不霧化、無堵塞，運行穩定，系統控制簡單。（3）可以采用各種脫硫劑進行脫硫除塵，脫硫率在95%以上，NO二脫除效率為90%。（4）模塊化和集成化，單一系統控制所有污染物。（5）煙氣下進上出，有利于煙道布置。（6）可將脫硫脫氮在同一洗滌塔中完成。（7）運行費用較高，氧化部分在塔外，便于維修。（8）該技術的專利設備噴嘴具有良好的耐磨蝕和耐腐蝕性能，能確保脫硫設施長周期運行，能夠滿足催化裂化主體裝置“三年一修”的運行周期要求。

新建的重油催化裂化裝置的再生煙氣出CO預熱鍋爐后，壓力通常為常壓或微負壓，在保證脫硫效率的前提下，煙氣洗滌部分的壓降越低越好，這樣有利于節能。鑒于美國Belc。公司EDV-LoTOxTM脫硫脫氮技術具有系統阻力小、不需要增壓風機、系統具備脫氮功能等特點，更符合新建的重油催化裂化裝置煙氣脫硫脫氮需求。從國內外催化裂化裝置使用情況來看，該技術較為成熟可靠。因此，上海石化的3.5Mt/a重油催化裂化裝置選用EDV-LoTOxTM煙氣脫硫脫氮技術。

結束語

隨著環保要求的日益嚴格，催化裂化再生煙氣污染物排放限值越來越低，傳統的干法和半干法煙氣脫硫脫氮工藝將不能滿足嚴格的減排要求。同時，傳統工藝還存在設備投資高、占地面積大、系統復雜等缺點。

EDV-LoTOxTM煙氣脫硫脫氮技術將濕法煙氣脫硫技術與低溫氧化脫氮技術的組合，不僅能有效地脫除煙氣中的SO3和SO2，而且能很好地脫除NOx和粉塵，實現了脫硫、脫氮、除塵一體化解決方案的目標。

參考文獻

[1]郭大為等.催化裂化煙氣脫硫、脫氮吸附劑的初步研究[J].石油學報（石油加工），2011，27（02）：192-197.

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關鍵詞：發電廠 雙堿煙氣脫硫技術 煙氣脫硫技術

一、引言

近些年來，酸雨產生的危害是有發生，導致了大量魚類死亡、湖泊退化等現象，導致酸雨的原因方面很多，而普遍都認可的便是二氧化硫是酸雨的主要成分之一，而發電廠又常常被認為二氧化硫的主要排放源之一[1，2]。

因此，提高發電廠環保措施，特別是煙氣脫硫工藝的提高，可以減少二氧化硫的排放量，進而控制酸雨的形成起到了重要作用。目前，在電廠煙氣脫硫中主要有干法脫硫和濕法脫硫兩類[3，4]。而濕法脫硫技術是采用液體的吸收劑進行脫硫，由于氣液傳質比干法的氣固傳質要更快，所以濕法在煙氣脫硫中交往受歡迎。而在濕法脫硫中，雙堿法脫硫工藝師當前較為廣泛采用的工藝之一，鈉鈣雙堿法是較為常用的脫硫方法之一，該法由于具有吸收效率高等特點在國外廣為應用，像日本和美國目前已有50套以上的鈉鈣雙堿法應用于電廠煙氣的脫硫。本文結合電廠的基本情況詳見論述了鈉鈣雙堿法在煙氣脫硫中的應用及相應的問題，本文的研究對電廠煙氣脫硫有一定的總結意義。

二、雙堿脫硫工藝

通常，在電廠煙氣雙堿脫硫工藝是相對于石灰/石灰石法來說的，石灰/石灰石法雖然脫硫率較高，但是存在著石灰石溶解問題易導致結垢堵塞吸收系統的管道等問題，而雙堿法采用兩種不同的脫硫劑即氫氧化鈉（或碳酸鈉）和石灰，該方法成功解決了結垢堵塞問題。

1.雙堿脫硫工藝的基本原理

雙堿脫硫工藝具體過程包括吸收脫硫和再生兩步。為氫氧化鈉（或碳酸鈉）溶液為啟動脫硫劑，該溶液作為循環脫硫液進入電廠的脫硫系統進行脫硫。吸收煙氣的二氧化硫之后循環液進入沉淀池，通過沉淀等去除煙塵之后進入反應池，在反應池中投加石灰進行反應，置換出即氫氧化鈉（或碳酸鈉），再次進入循環脫硫系統。

2.雙堿脫硫工藝的優點

雙堿法脫硫技術作為一種濕法脫硫工藝與其他脫硫工藝具有非常明顯的優勢，表1列出了與部分脫硫工藝的對比。

從表1中可以歸納出雙堿法脫硫的主要優點如下：

2.1吸收效率高。鈉基吸收劑相對于鈣基吸收劑直接吸收二氧化硫相比，鈉基吸收劑吸收二氧化硫屬于氣膜控制，即液相吸收速度快，大大提高了吸收效率。

2.2產物溶解度大解決了結垢等問題。雙堿脫硫工藝是在石灰法基礎上的改進，由于生成的鈉鹽相對于鈣鹽更易容易水，解決了石灰脫硫技術這種鈣基吸收生成溶解度小的鈣鹽導致管道或者脫硫塔的結垢進而導致堵塞的缺點。

2.3能耗較低。由于吸收劑的再生在脫硫塔之外的反應池進行，可以避免了脫硫塔的磨損和堵塞，可以提高運行穩定性，進而降低運行成本。

2.4無二次污染現象。

三、雙堿脫硫工藝在國內的應用現狀及主要問題

1.國內電廠煙氣脫硫的應用現狀

進入新世紀以來，二氧化硫的排放量逐年增多，而作為二氧化硫主要的貢獻源的火力發電廠隨著裝機容量的增多，例如2005年我國火電裝機容量達到5.08億千瓦，這比2002年裝機容量多出1倍多，二氧化硫的排放量增加了27.8%[5]。快速發展是導致SO2排放量增加的主要原因二氧化硫的排放也不斷也不斷增多，例如1998年火力發電廠的二氧化硫排放量占到全國總排放量的將近四成，但是到了2010年就達到了六成之多。

目前，為了減少二氧化硫的排放，各種脫硫工藝得到不斷的發展，其中濕法脫硫占到了85%以上，在濕法脫硫中鈉鈣雙堿法目前也成為較為普遍采用的脫硫工藝。在我國，雙堿脫硫工藝工業化應用的單機規模最大的達到了100MW，成功的實例也很多。雙堿脫硫技術是僅次于石灰石/石灰-石膏脫硫技術的濕法脫硫方法。

2.雙堿法脫硫出現的問題

2.1煙氣中亞硫酸鹽去除不高導致煙囪腐蝕嚴重[6]

雙堿法去除煙氣中的二氧化硫的效率很高，但是對于其他含硫物質的去除效果并不明顯，例如SO32-，而較低的去除率導致煙氣中亞硫酸鹽較多，在濕度較大的煙氣中對煙囪和管道都會產生嚴重的腐蝕現象。近些年，在一些發電廠該種煙囪由于亞硫酸鹽的腐蝕而出現問題的事情非常多。

2.2鈉基脫硫劑消耗量大，成本高

目前，困擾雙堿脫硫技術的主要問題是再生反應階段，即亞硫酸鈉置換形成新鮮吸收劑氫氧化鈉的過程效率不高。這將直接導致大量的鈉鹽進入廢水或者其他途徑而消耗掉。這勢必導致補充大量的新鮮鈉基脫硫劑，這就增加了脫硫劑費用和運行成本。

2.3含硫廢水和脫硫灰渣對環境產生危害

雙堿法脫硫產生的脫硫廢水和脫硫灰渣處理不當容易對環境產生危害。如脫硫廢水在外環境中被硫酸鹽還原菌還原成硫化物，會影響周圍環境水體的水質。脫硫灰渣處理不當容易引起空氣揚塵。

四、有關問題的解決方法

1.針對腐蝕問題，應優化工藝和提高煙氣輸送管道和煙囪的設計

主要包括：工藝上提高除霧器的去除效果，減少煙氣濕度；提高煙囪和管道的防腐質量；采用效果更好的防腐材料。

2.改進雙堿脫硫工藝提高石灰置換成亞硫酸鹽的效率

例如，采用更搞笑的置換反應器以提高置換率，減少鈉基脫硫劑的補充量；工藝上優化操作參數，如反應器的攪拌速度的優化提高傳質。

3.采用更加有效的環保措施

針對含硫廢水提出回用處理措施，提高回用率甚至提出廢水的零排放；針對灰渣要做到及時清理，將灰渣綜合利用等。

五、展望

目前，在發電廠煙氣脫硫工藝中，由于各種原因仍然以石灰石/石灰-石膏脫硫為主，然后雙堿法脫硫工藝由于具有更大的優勢，其必將在脫硫工藝中占到更大的比例。在當前環保意識提高和環保政策嚴格的情況下，應該建立健全煙氣脫硫的法律、法規和執法力度，并提高企業的環保意識，并合理的利用煙氣脫硫工藝，特別是從眾多的煙氣脫硫工藝中選出更加合理的方法，并在實際運行過程中不斷優化，更好的減少二氧化硫的排放，以便減少酸雨對環境的危害。

參考文獻

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[2]國家環境保護總局.國家環境保護“十一五”規劃[EB/OL].[2008-01 -18] http： // sepa. gov. cn/plan/hjgh/sywgh/gjsywgh/200801 /t20080118_116458. htm

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[4]董佩杰.火電廠煙氣脫硫技術的探討[ J].山西電力， 2006，（4）： 63～65.

[5]汪艷紅 我國火電廠煙氣脫硫工藝現狀及發展綜述[J].硫磷設計與粉體工程，2008，2：13-24.

篇5

關鍵詞：火電廠；煙氣脫硫；防腐

Abstract: at present, our country mainly has the power or power is given priority to, the thermal power desulfurization technology in our country the desulfurization technology application is more widely, but later cause environmental pollution is the crowd's attention, this paper focuses on the wet to take off the flow of technology and corrosion problems are analyzed.

Key words: the power plant; Flue gas desulfurization; anticorrosive

中圖分類號：TM621文獻標識碼：A 文章編號：

我公司總承包的新疆天龍礦業股份有限公司電解鋁技改配套(1×200MW)發電機組煙氣脫硫工程配置一套石灰石-石膏濕法脫硫裝置（簡稱FGD），全煙氣脫硫，脫硫效率要求不小于95%，不設GGH，有增壓風機、設置全煙氣旁路。

本工程是采用的石灰石/石膏濕法脫硫。即CaCO3＋SO2 Ca2SO3?1/2H2O，然后將亞硫酸鈣（Ca2SO3?1/2H2O）充分氧化成石膏。脫硫島的關鍵設備是脫硫吸收塔。吸收塔為圓筒型常壓設備，吸收塔下部內徑為φ12400mm，上部內徑為φ9700mm，煙氣入口高度為11715mm，煙氣出口高度為25525mm，液位高度為8430mm，吸收塔高為27070mm。吸收塔底部漿液池設有一層氧化空氣管網和3臺側進式攪拌器，吸收塔上部設有三層循環漿液噴淋系統和二級除霧系統以及工藝管道接口等。

脫硫系統包括：

1.石灰石制漿系統

2.吸收劑漿液供應系統

3.煙氣系統

4.SO2吸收系統

5.石膏漿液脫水系統

6.工藝水和設備冷卻水系統

7.排放系統

8.壓縮空氣系統

1脫硫技術概述

脫硫技術從脫硫形式講，主要方法：燃燒前控制―――原煤凈化；燃燒中控制―――硫化床燃燒（CFB）和爐內噴吸收劑；燃燒后控制―――煙氣脫硫；新工藝（如煤氣化/聯合循環系統、液態排渣燃燒器）。

1.1燃燒前脫硫技術

在燃料進入燃燒器之前所進行的處理、加工，主要包括燃料的替換、洗選加工、形態轉換等技術。

1.2燃燒過程中脫硫

在燃燒過程中，通過各種手段將煤中的硫轉移到固體廢物中，從而減少二氧化硫向大氣的排放。

1.3燃燒后脫硫技術

指對燃燒裝置排出的煙氣進行處理，脫除其中二氧化硫的技術。FGD是去除礦物燃料燃燒所產生的硫化物最常用的方法，分為干法和濕法。

2煙氣脫硫工藝選擇因素和原則

2.1脫硫工藝選擇因素

（1）當地的自然資源和社會環境：脫硫工藝所需要的吸收劑在當地易獲得，自然資源豐富、儲量大、產量高、品質好（如石灰石、石灰，海水，氨水等），以滿足脫硫的需要。所產生的副產品易處理，可用性好的副產品（當地自然資源缺乏）社會需求量大（如石膏、優質粉煤灰、農用肥、化工原料等），以增加經濟收入，降低運行費用。

（2）燃煤含硫量和機組容量：要維持相同的大氣質量，燃煤含硫量高或機組容量大的電廠，應考慮選擇系統穩定、吸收劑利用率高、效率高、煙氣處理能力大的脫硫裝置；燃煤含硫量低或機組容量不大的電廠，應考慮選擇系統簡單、投資少、能耗低、運行靈活、效率適中的脫硫裝置。

（3）環境、地理位置和環保要求：我國各地的環保要求不同，地勢低、靠近大城市、人口密集的地區環保要求相對較高，地勢高、偏遠、人口稀少的地區環保要求相對較低。在環保要求較低的地區，可考慮選擇效率較低的脫硫工藝；環保要求較高的地區，考慮選擇效率較高的脫硫工藝。同時應盡可能考慮能同時除NOx的工藝。

（4）副產品的處理和利用：所有的脫硫裝置都產生含硫的副產品。在石灰石、石灰的脫硫裝置中，副產品一般是CaSO3、CaSO4、過量吸收劑和部分飛灰組成的固態混合物，可利用性較差，選擇時要考慮二次污染、儲存場地和費用問題。副產品可用性較好的脫硫工藝，要依據當地的產業結構進行選擇，避免造成由于副產品銷路不暢，而提高整體運行費用。

（5）不應對原有的綜合利用造成影響：我國的粉煤灰綜合利用率逐步提高，優質的粉煤灰不但不再造成環境的二次污染，還可創造較高的經濟效益。在我國的一些大城市，粉煤灰的需求還呈供不應求的局面，因此在選擇脫硫工藝時，應盡可能避免其受到影響。

（6）對鍋爐和現有煙氣系統的影響：有些脫硫工藝可能對鍋爐的燃燒、爐管磨損和結渣、空氣預熱器磨損和堵塞、煙道積灰和腐蝕、除塵效率和腐蝕、引風機負荷和腐蝕、煙囪腐蝕有影響，選擇時應考慮這些因素。

（7）機組運行特性：為便于電網負荷平衡的調整，各國都將機組劃分為帶基本負荷機組和調峰機組。帶基本負荷機組由于容量較大、運行穩定，選擇時應考慮系統穩定可靠、效率高的脫硫工藝；調峰機組由于容量較小、起停頻繁，選擇時應考慮系統簡單、運行靈活、效率適中的脫硫工藝。

（8）初起投資和年運行費用：選擇脫硫工藝時也要在初起投資和年運行費用之間作平衡比較。各脫硫裝置在初起投資和年運行費用上差別很大，要根據可用資金情況，仔細分析比較，這是脫硫裝置經濟運行的重要一環。

（9）應用新工藝：各國都在不斷探索、研究和開發低投資、低運行成本、能夠變廢為寶的高科技新型工藝技術，如電子束照射法、NADS法、生物脫硫法等，這些都是能夠變廢為寶，有效降低運行成本，甚至能夠產生經濟效益的高科技工藝技術，是未來脫硫技術的發展方向。

2.2脫硫工藝選擇原則

（1）燃用含硫量大于1％煤（含1％）、并且容量大于200 MW（含200 MW）的機組，建設煙氣脫硫設施應重點考慮采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝技術。

（2）燃用含硫量小于1％煤、并且容量小于200 MW的機組，或剩余壽命低于10年的老機組以及在場地條件有限的現役電廠，在吸收劑來源和副產物處置條件充分落實情況下，建設煙氣脫硫設施可考慮采用干法、半干法或其他一次性投資較低的成熟技術。

（3）200 MW及以上機組，采用干法、半干法或其他一次性投資較低的成熟技術。并提供國內外已有相同或更大容量的煙氣脫硫設施成功投運的實例。

（4）燃用含硫量小于1％煤的海濱電廠，在海水堿度滿足工藝要求、海域環境影響評價通過國家有關部門審查，并經全面技術經濟比較后，可以考慮采用海水法脫硫工藝。

（5）在吸收劑來源以及副產物銷售途徑充分落實的前提下，且經過國家有關部門技術鑒定并有明確適用規模的或者能證明在國內外已有相同或更大容量的脫硫設施成功投運的，可以考慮采用其他脫硫工藝技術。

3防腐材料的施工技術要求

在濕法FGD工藝中，由于橡膠優良的化學穩定性和相對較低的價格，人們很自然想到用襯膠方法進行防腐。另外，橡膠具有非常好的彈性，在結構件發生一定限度變形時隨著基體一起變形而不產生裂紋，而且橡膠還有良好的耐磨損性能。經過實驗室試驗并根據實際使用經驗，人們認為丁基橡膠具有相對較低的滲透系數，更適合用在濕法FGD工藝中，如氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠。丁基橡膠已在FGD領域中得到廣泛應用。

對用于FGD的膠板，傾向使用壓延工藝形成多層復合，最大程度地降低針孔的可能性。為使膠板同時具有與基體良好的粘接力、高抗滲透性和良好的抗磨損性，已制造出1種膠板由多種不同聚合物復合而成，并根據橡膠硫化程度不同進行布置，如在底層為提高粘接性選用天然橡膠或氯丁膠，中間層為提高抗滲透能力選用硬橡膠，面層為提高抗介質磨損性采用軟橡膠。

在粘接劑上國外已取得長足發展。20世紀60―80年代，用于襯膠的粘接劑一般為3～5層系統，依靠熱活化產生粘接效果。加熱的方法有熱蒸汽法和熱水法。加熱方法固化程度不易掌握，往往只形成部分粘接。最新發展出來1種雙涂層粘接系統基本代替其他粘接系統，它不是靠熱活化產生粘接效果，并可在無壓力蒸氣下達到良好粘接，且與之配套的底涂可在1周內有效，給操作者留下充分時間噴砂及底涂其他區域等工作。

（1）噴砂處理：施工前需先進行防腐物體表面噴砂處理，達到粗糙度Sna=2.5級。

（2）粘膠：橡膠襯里的組織形式為1～2層總厚度2～6 mm的硬膠、半硬膠或硬軟膠的聯合襯里，特殊要求可襯3層，但總厚度不宜超過8 mm，橡膠襯里用的橡膠板應符合GB555―85《化工設備襯里用未硫化橡膠板》的規定，且在襯膠前應先進行膠板的漏電性能檢測，以消除針孔等漏電缺陷。

（3）硫化：橡膠襯里硫化后的硬度測定采用天然硬（半硬）橡膠及軟橡膠，應分別用邵爾D型及邵爾A型硬度計來測量，各測點硬度的算術平均值應符合如下規定：經蒸汽加壓硫化后的硬（半硬）橡膠硬度應達到邵爾D60-90、軟橡膠硬度應達到邵爾A55。各測點硬度的允許偏差不大于±5度。

（4）電火花試驗：

1）橡膠襯里的設備及管道、管件應100％進行“漏電”性能檢測，不允許漏電現象存在。2）“漏電”現象評定：檢測電壓為20 kV，探頭距襯里層的距離為2～3 mm，探頭移動速度3～5 m／min時，如產生劇烈的青白色連續火花，則表明襯里層此測點處呈“漏電”，質量為不合格。3）檢測襯里層“漏電”性能所使用高頻檢漏儀技術指標要求：輸出電壓≥20 kV，輸出頻率≥200 Hz，探頭形狀為檢測容器內壁襯里層及管件時用多股鋼絲刷狀等，檢測管段內壁襯里時用銅材直桿狀。

4結束語

促使我國脫硫行業向更加健康的道路上發展,必須依托更加成熟、先進的脫硫技術;加強完善脫硫行業相關政策法規和標準體系;同時著重脫硫設施建設與運行的全過程監管;扶持自有知識產權的工藝技術;大幅度提高脫硫設備的國產化率;改進現有工藝,提高脫硫率,降低煙氣脫硫費用,是煙氣脫硫技術的發展趨勢。

參考文獻

[1]超.煙氣脫硫技術簡介[J].石油化工環境保護, 2004, 27(2): 35~39.

篇6

關鍵詞：中小型鍋爐；煙氣脫硫技術；分析

對于煤粉爐、流化床鍋爐等大型鍋爐，可采用爐內脫硫，通過把石灰石摻入燃煤進行脫硫，煤炭燃燒時會產生高溫，石灰石會分解成CaO，煤炭燃燒產生SO2，兩者發生反應生產穩定的CaSO3并隨著鍋爐渣排出。對于中小型鍋爐，主要采用爐外脫硫，就是把燃煤燃燒產生的煙氣進行水浴進行脫硫。煙氣脫硫技術由多種，其中石灰法、鈉堿法、雙堿法和氧化鎂法最為常用，是本文論述的重點。

1.石灰法

石灰法主要是利用石灰制成的乳液對煙氣進行水浴，進而實現脫硫，石灰是脫硫劑。石灰法脫硫涉及一系列的化學反應，在CaO、SO2、SO32+、CO2、H2O之間存在一個動態的化學平衡。乳液中的Mg、Na、Ca、Cl、K等離子與氣體中SO2、O2、CO2、NOx、SO3等相互反應，其中2個氣液反應、6個固液、22個離子型反應，可生成50多種產物，共生成50多種產物。也就是說，石灰法脫硫是一個氣―液―固三相體系，反應機理復雜，不過核心機理是SO2+CaO=CaSO3、2CaSO3+O2=2CaSO4

在洗滌塔內，SO2溶于水，生成弱酸性的H2SO3，亞硫酸不穩定，會在水中電離，生成H+、HSO3-、SO32-，不過SO32-很少，以H+、HSO3-為主[1]。

SO32-是二價酸，與堿反應，可生成酸式鹽（亞硫酸氫鹽）和正鹽（亞硫酸鹽）。在亞硫酸鹽中，銨鹽、堿金屬鹽、酸式鹽溶于水，其它鹽類均難溶于水，這是煙氣脫硫能實現的原因。

生石灰（CaO）置于水中生成能溶于水的熟石灰Ca（OH）2，與溶于水中的二氧化硫反應，生成CaSO3。CaSO3具有一定的市場價值，可作為副產品進行銷售，也可與氧反應生成石膏。與石灰石相比，石灰的反應活性更強，反應速度快，鈣離子的利用率高，液相阻力小，但易于發生結垢堵塞，不適合大型鍋爐，主要應用于中小型鍋爐。

2.鈉堿法

鈉堿法主要是利用純堿（NaOH）或燒堿（Na2CO3）對煙氣進行脫硫，堿是脫硫劑，涉及的主化學反應有：二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水；二氧化硫與碳酸鈉反應亞硫酸鈉和二氧化碳；亞硫酸鈉與二氧化硫和水反應生成亞硫酸氫鈉；亞硫酸氫鈉與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水；亞硫酸氫鈉與碳酸鈉反應生成亞硫酸鈉和水。副化學反應有：亞硫酸氫鈉與氧反應生成硫酸鈉；亞硫酸氫鈉與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉和水以及Na2S2O3。

由于硫酸鈉會影響二氧化硫的吸收率，所以一定要盡量減少亞硫酸鈉的氧化，比如向吸收液中添加0.03%-0.04%的對苯二胺類（阻氧劑），并定期排放部分廢水。燒堿或純堿具有較強的親和力，幾乎能使得所有的生成物溶于吸收液，有效避免了結垢堵塞的發生。此外，吸收液還可以循環利用，這是鈉堿法的優勢所在[2]。不過，鈉堿價格較貴，前期投入較大，甚至能達到整個運行成本的30%以上。

3.雙堿法

雙堿法是利用兩種堿對煙氣進行脫硫，堿是脫硫劑。第一堿通常是鈉基堿，主要進行吸收；第二堿是鈣基堿，主要是對吸收液就行再生。雙堿法不僅能減少鈉堿耗量，降低運行成本，還可以避免吸收塔內發生結垢堵塞。雙堿法是鈉堿法的改良，繼承了鈉堿法的優勢，又盡量規避了鈉堿的成本支出。在脫硫的過程中，鈉堿親和力得到充分運用，固化二氧化硫又是廉價的石灰，使得大多數鈉堿都可以再生循環利用。

脫硫涉及的化學反應有：二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水；亞硫酸鈉與二氧化硫和水反應生成亞硫酸氫鈉。再生涉及的化學反應有：亞硫酸鈉與氫氧化鈣和水反應生成亞硫酸鈣、氫氧化鈉和水；亞硫酸氫鈉和氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈉、亞硫酸鈣和水。再生反應發生于吸收塔，亞硫酸鈣與氧反應生成硫酸鈣，并以沉渣的形式分離，清液回用。從理論上看，雙堿法幾乎完全規避了鈉堿法存有的問題。但在實際的應用在，存在以下問題： 再生操作不可能把所有的鈣離子都沉淀下來，這使得清液中會含有一定的鈣離子，隨著循環使用次數的增加，鈣離子會逐漸聚集，聚集到一定程度，就會結晶形成垢堵物，如果管理不善，還可能倒灌吸收塔內形成結垢堵塞。

4.氧化鎂法

氧化鎂法是利用氧化鎂對煙氣進行脫硫，脫硫劑是氧化鎂。脫硫裝置與石灰/石灰石法類似。氧化鎂法涉及的化學反應有：二氧化硫與氫氧化鎂進行反應生成亞硫酸鎂與水；硫酸鎂與二氧化硫和水反應生成亞硫酸氫鎂和水；亞硫酸氫鎂與氫氧化鎂反應生成亞硫酸鎂和水?？偟幕瘜W反應是：二氧化硫與氫氧化鎂反應生成亞硫酸鎂與水；副反應是：亞硫酸鎂與氧反應生成硫酸鎂；氫氧化鎂與三氧化硫反應生成硫酸鎂與水；亞硫酸氫鎂與氧放映生成硫酸鎂、二氧化硫與水。

副產物以亞硫酸鎂水合物為主，微溶于水，還有少量的硫酸鎂水合物，溶于水。為了滿足排污標準，可對排放部分的水合物進行回收或曝氣處理。硫酸鎂的熱解度是1124℃，亞硫酸鎂的熱解度是800℃，為了減少能量的消耗，應盡量避免亞硫酸鎂被氧化，可添加適量的阻氧劑，再生處理用到的還原劑是CO和炭。再生處理涉及到的化學反應有：800℃下，亞熱解成氧化鎂和二氧化硫；1200℃下，硫酸鎂與炭反應生成氧化鎂、二氧化硫和一氧化碳；硫酸鎂與一氧化碳反應生成氧化鎂、二氧化硫和二氧化碳。

從理論上看，MgO可以再生循環使用，但由于需要提供大量的熱量，其能耗是非常巨大的。此外，還需要投入大量的資金購買再生裝置，企業為了降低運行成本，廢水直排，不做再生，主要還是應用氧化鎂進行脫硫。

結束語：

隨著我國生態環境的日益惡化，中小型鍋爐除了更新設備、采用清潔能源外，還應根據自身的特點，采取合適的煙氣脫硫技術，在確保經濟效益的同時盡量減少對環境的污染。

參考文獻

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[2]薛勇，王成端，陳海焱等.燃煤爐窯煙氣凈化工藝及其裝置的研究開發[J].西南科技大學學報，2003，18（2）：53-58.

作者簡介：

篇7

關鍵詞：濕法脫硫 ；SCR脫硝 ；環境保護

中圖分類號：B82文獻標識碼： A

一、引言

根據環境年鑒資料，我國2000年SO2排放總量已達到1995萬噸，為世界之冠。SO2排入是構成我國酸雨污染的主要因素。SO2的污染具有低濃度、大范圍、長期作用的特點，其危害是慢性的和迭加累進性的。大氣中的SO2對人類健康、自然生態、工生產、建構筑物材料等多方面都會造成危害和破壞。SO2是形成硫酸型酸雨的根源，當它轉化為酸性降水時，對人類和環境的危害更加廣泛和嚴重。我國NOx排放量和大氣NOx濃度的快速增加，使大氣污染的性質發生根本性變化，大氣氧化性增加，導致城市和區域一系列的環境問題，對人體健康和生態環境構成巨大威脅。

二、案例分析

2.1 脫硫工藝

2.1.1 案例概況

某廠二期工程2×300MW 機組煙氣脫硫系統引進美國巴威公司提供的石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術，最常用的試劑為：石灰石――CaCO3 生石灰――CaO 消石灰――Ca(OH)2石灰石數量多，因此相對比較便宜，生石灰和熟石灰都是通過加熱石灰石生成的，脫硫吸收劑選用石灰石粉。該系統組成部分有：吸收劑制備系統、煙氣系統、SO2吸收系統、石膏脫水系統、廢水處理系統、輔助系統、石膏儲運系統。

濕法石灰石FGD系統的工藝化學反應是比較復雜的，有一些中間反應過程；

吸收：SO2 + H2OH++ HSO3-

石灰石溶解：CaCO3 + H+ Ca2+ + HCO3-

酸的中和：HCO3-+ H+CO2 + H2O

氧化：HSO3-+ 1/2O2SO42- + H+

石膏結晶： Ca2+ + SO42- + 2H2OCaSO4∙2H2O

總體反應： CaCO3 + SO2+1/2O2 + 2H2OCaSO4∙2H2O + CO2

2.1.2各工藝系統

（1）工藝描述―吸收劑制備系統

吸收劑制備為公用系統，設一個石灰石粉倉和一個石灰石漿液箱，二臺石灰石漿液泵(一運一備)。石灰石粉倉容量按二臺爐BMCR工況下，機組煙氣脫硫裝置所需石灰石粉7天用量計算，有效容積659m3。

石灰石粉利用罐車自帶的風泵將石灰石粉送入石灰石粉倉，石灰石粉倉設置1套完整的卸料設備，包括1臺手動插板門、1臺旋轉給料閥和 1臺電動插板門，石灰石粉倉底部用壓縮空氣進行流化，石灰石粉經倉底給料閥排出進入石灰石漿液箱制漿后經石灰石輸送泵送入吸收塔內。吸收劑細度要求為325目篩余量小于5%的石灰石粉，加入工藝水攪拌后制成30%濃度的石灰石漿液。

（2）工藝描述―煙氣系統

煙氣系統由2臺增壓風機、1臺回轉式煙氣再熱器、2個旁路煙氣擋板、2個入口原煙氣擋板、2個增壓風機出口擋板、2個出口凈煙氣擋板及相應的煙道和膨脹節等組成。脫硫系統運行時，鍋爐至煙囪的旁路擋板門關閉，單臺鍋爐引風機來的全部煙氣匯合后經過原煙氣擋板門進入增壓風機，升壓后的煙氣經風機出口擋板門送至回轉式煙氣再熱器（GGH）原煙氣側，高溫煙氣對GGH內的涂搪瓷換熱元件放熱，然后煙氣進入吸收塔進行SOx的脫除處理，脫硫后的低溫煙氣再經GGH凈煙氣側加熱，使煙氣溫度升到80℃以上，最后通過凈煙氣擋板門送入煙囪排向大氣。當脫硫系統停運時，鍋爐煙氣旁路擋板門全部開啟，脫硫裝置原煙氣擋板門和凈煙氣擋板門關閉，原煙氣通過鍋爐至煙囪的旁路煙道進入煙囪。當一臺鍋爐停運時，開啟該爐旁路擋板門，關閉該爐增壓風機的進出口擋板門。

（3）工藝描述―SO2吸收系統

SO2吸收系統包括一臺吸收塔（含二級除霧器、三層噴淋層及噴嘴、托盤、四臺側進攪拌器及氧化空氣矛式噴管）、三臺漿液循環泵、三臺氧化風機及相應的管道閥門等。吸收塔自下而上分為三個主要功能區：

①氧化結晶區，該區為吸收塔漿池區，主要功能是用于石灰石溶解和亞硫酸鈣的氧化；

②吸收區，該區包括吸收塔入口及其上的托盤和三層噴淋層，其主要功能是用于吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質；

③除霧區，該區包括二級除霧器，用于分離煙氣中夾帶的霧滴，降低對下游設備的腐蝕，減少結垢和降低吸收劑及水的損耗。

（4）工藝描述―石膏脫水系統

石膏脫水系統分為兩個子系統，即一級脫水系統和二級脫水系統，包括2臺吸收塔排出泵、1臺石膏旋流站、2臺真空皮帶脫水機。吸收塔底部的石膏漿液通過吸收塔排出泵，泵入石膏旋流器進行石膏漿液預脫水和石膏晶體分級，進入石膏旋流器的石膏懸浮切向流動產生離心運動，細小的微粒從旋流器的中心向上流動形成溢流，溢流大部分返回吸收塔重復利用，一部分進入廢水處理系統集中處理，而石膏旋流器中重的固體顆粒被拋向旋流器壁，并向下流動，形成含固濃度為50%的底流，直接進入真空皮帶脫水機，最后制備成含水量小于10%、含CI-＜100ppm的石膏，從皮帶脫水機濾出的濾液流至濾液水箱。

（5）工藝描述―廢水處理系統

石膏旋流站來的溢流經廢水旋流站再次進行旋流分離，得到含固量為3%的溢流和含固量為10%的底流，底流進入濾液水箱，返回FGD系統循環使用，溢流進行廢水處理。

（6）工藝描述―輔助系統

工藝水由電廠工業水系統提供，進入FGD系統的工藝水箱，共設置2臺工藝水泵及2臺除霧器沖洗水泵。

（7）工藝描述―石膏儲運系統

真空脫水后的石膏直接落至底部石膏庫儲存，石膏庫容積按兩臺爐BMCR工況時至少7天的石膏產量，有效容積1210m3（石膏堆積密度按1.0t/m3）。石膏庫內配置1臺4噸石膏鏟車用于石膏的裝車。

2.2 脫硝工藝

2.2.1 案例概況

某廠二期工程2X300MW機組煙氣脫硝裝置，是采用引進日本三菱MHI公司的選擇性催化還原法（SCR）脫硝技術設計和制造的。SCR脫硝技術是一個燃燒后NOx控制工藝，整個過程包括將還原劑氨（NH3）噴入燃煤鍋爐產生的煙氣中，含有氨氣的煙氣通過一個含有專用催化劑的反應器，在催化劑的作用下，氨氣同NOx發生分解反應，轉化成無害的氮（N2）和水蒸氣（H2O）。SCR煙氣脫硝系統工藝流程如下圖所示：

2.2.2 脫硫脫硝系統前后數據對比

（1）機組負荷為200MW，脫硫系統原煙氣SO2含量為984.6mg/Nm3，凈煙氣SO2含量為37.6mg/Nm3，脫硫效率為96.2%。

（2）機組負荷為275MW，脫硫系統原煙氣SO2含量為909.8mg/Nm3，凈煙氣SO2含量為30.5mg/Nm3，脫硫效率為96.6%。

（3）機組負荷為300MW，脫硫系統原煙氣SO2含量為1142.6mg/Nm3，凈煙氣SO2含量為56.8mg/Nm3，脫硫效率為95.0%。

（4）機組負荷為200MW，脫硝系統反應器A、B入口NOX濃度376.8 mg/Nm3、373.5 mg/Nm3，反應器A、B出口NOX濃度33.1 mg/Nm3、72.2 mg/Nm3，脫硝效率為85.9%。

（5）機組負荷為275MW，脫硝系統反應器A、B入口NOX濃度430.5 mg/Nm3、439.4 mg/Nm3，反應器A、B出口NOX濃度65.2 mg/Nm3、54.9 mg/Nm3，脫硝效率為86.1%。

（6）機組負荷為300MW，脫硝系統反應器A、B入口NOX濃度473.4 mg/Nm3、530.8 mg/Nm3，反應器A、B出口NOX濃度102.7 mg/Nm3、135.8 mg/Nm3，脫硝效率為76.3%。

篇8

關鍵詞： 煙氣脫硫;氨法脫硫;二氧化硫

1煙氣脫硫技術

目前國內外的脫硫工藝有幾十種。按脫硫工藝在生產中所處的部位可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫;按脫硫方法來分有濕法、半干法和干法;目前，煙氣脫硫有數10種，主要有濕法和干法兩種。濕法脫硫根據使用的脫硫劑不同可分為鈣法、鈉法、鎂法、氨法和海水脫硫等。因條件限制，海水脫硫只在少數地區采用;鈉法的脫硫劑價格昂貴、運行費用高，產出廢液要加以進-步處理.-般也較少采用。下面就石灰石-石膏濕法脫硫、LCFB-FGD循環流化床脫硫、MgO濕法煙氣脫硫、氨-肥法煙氣脫硫、可再生胺脫硫工藝的技術經濟進行比較說明。

1.1石灰石-石膏濕法煙氣脫硫

石灰石-石膏濕法脫硫是目前世界上技術最為成熟、應用最多的脫硫工藝。該工藝以石灰石漿液作為吸收劑，通過石灰石漿液在吸收塔內對煙氣進行洗滌，發生反應，以去除煙氣中的SO2，反應產生的亞硫酸鈣通過強制氧化生成含兩個結晶水的硫酸鈣（石膏），脫硫后的煙氣從煙囪排放。

（1）優點：①技術成熟，運行可靠，目前國內煙氣脫硫的80%以上采用該法，設備和技術很容易取得;②脫硫劑石灰石易得，價格便宜，且周邊已有制粉企業;副產品-石膏目前有-定的市場。

（2）缺點：①占地面積較大，脫硫塔設備投資稍高;②脫硫塔循環量大，耗電量較高;③系統有發生結垢、堵塞的傾向;④石膏純度須在94%以上才有出路。

1.2 LCFB―FGD循環流化床脫硫技術

工藝流程主要由脫硫劑制備系統流化床反應塔、電除塵器、吸收劑循環設備以及電氣自控系統組成。鍋爐排出的煙氣直接進入流化床反應塔與塔內高濃度的脫硫劑反應，完成脫硫。

（1）優點：①系統阻力低，確保鍋爐正常運行;②斷面風速高，床體瘦長，占地少，有利于現有電站鍋爐的煙氣脫硫劑技術改造;③負荷調節比例大，負荷調節快，適合負荷波動大的場合。（2）缺點：①脫硫效率相對較低，國內目前運行的系統中脫硫效率基本在80%左右;②適應范圍較小，適用范圍為-爐-塔或二爐-塔，對多爐-塔則系統的穩定性較差;③脫硫產物由于含量復雜，基本無法利用。（3）脫硫劑的消耗、成品產出指標脫硫劑的消耗：1 t SO2，消耗0.9 t生石灰或1.2t消石灰。成品產出指標：1 t SO2，產出2t固體廢棄物。

1.3MgO濕法煙氣脫硫技術

工藝系統主要包括：煙氣系統、S02吸收系統、脫硫劑漿液制備系統、副產物處理系統、事故漿液系統、工藝水系統等。

（1）優點：①技術成熟，運行可靠氧化鎂脫硫技術是-種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝。在日本和美國，氧化鎂脫硫在各工業領域得到-定應用。并且目前在國內也已有使用，但副產品拋棄不回收。②脫硫效率高

在化學反應活性方面氧化鎂要大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其他條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率，一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95%～98%。

（2）缺點：①副產品回收困難。因MgSO3和MgSO4在水中的溶解度較高，如采用蒸發結晶的辦法將消耗大量能源。對于本項目最經濟的辦法就是加入生石灰CaO，此法實際上就是“雙堿法”。其最終副產品也是石膏。②到目前為止，國內還沒有帶回收副產品的鎂法脫硫裝置。

③鎂法脫硫工藝成立的前提是：副產品有市場，能回收再利用。其出路有：造紙業（MgSO3）和硫酸生產廠。④可能存在副反應。MgO的實際消耗將比理論預計的要多。

1.4氨-肥法煙氣脫硫工藝

氨-肥法技術以水溶液中的S02和NH3的反應為基礎，采用氨將廢氣中的S02脫除，得到亞硫酸銨中間產品。采用壓縮空氣對亞硫銨直接氧化，并利用煙氣的熱量濃縮結晶生產硫銨。

（1）優點：①氨法脫硫技術將回收的二氧化硫、氨全部轉化為硫酸銨化肥;②尤其適用高硫煤;③脫硫效率較高，可達90%～95%;④占地面積相對較小;⑤系統阻力較小，脫硫塔總阻力在1250 Pa左右;-般可以利用原系統風機。（2）缺點：①對煙氣中的塵含量要求較高（不大于200mg/m3），如煙氣中塵含量達到350mg/m3，平均每天將有近1t的濾料要清理。②脫硫成本主要取決于氨的價格。氨的消耗為1 t SO2消耗0.5t氨。如氨的價格上漲較多，將影響脫硫成本（-般地說，硫銨價格與氨的價格掛鉤，同漲同降）。③系統須采用重防腐。④如氨系統泄漏，易造成二次污染。

1.5可再生胺脫硫技術

（1）優點：①脫硫效率高，脫后煙氣含硫量可在50mg/m3以下;②系統操作、維護簡單可靠。（2）缺點：①需要有硫磺回收或硫酸等下游配套裝置;②再生蒸汽消耗量較大，能耗成本高;③有機胺的抗氧化性、過程中生成的鹽需要很好地解決。

2煙氣脫硫技術經濟對比

2.1各工藝比較的基礎

石灰石-石膏濕法：-臺吸收塔，成品石灰石粉進廠;循環流化床法：每臺爐-套吸收裝置，成品生石灰粉進廠;氧化鎂法：按輕燒粉（75%含量）進廠，煙氣不加熱直排（濕煙囪），-臺吸收塔;氨-肥法：兩臺吸收塔，-套硫銨回收系統，液氨管道輸送進廠;有機胺法：兩臺吸收塔，一臺再生塔，公用設施（貯罐、蒸汽系統、自控系統）-套，不考慮除鹽器、專利技術使用費等。

2.3運行成本分析

運行成本分析的基本條件如下：

（1）脫硫裝置年運行時間7200h。

（2）脫硫裝置的設計及運行保證年限為14年，裝置殘值率為3%～5%。

（3）原材料價格：電價0.50kw?h;水價1元/t;石灰石粉250元/t;輕燒鎂粉（75%含量，含運費）630元/t;生石灰粉260元/t;液氨l770元/t;有機胺59300元/t;蒸汽100元/t;有機胺法脫硫的冷卻水換算成電耗。

（4）定員：氨-肥法為24人;石灰石-石膏濕法、循環流化床法、氧化鎂法和有機胺法均為12人，運行人員的工資福利及培訓費用按每人每年3萬元計。

（5）副產物：石膏40元/t;亞硫酸鎂/硫酸鎂不利用，運至堆場運費5元/t;循環流化床法副產品不利用，運至堆場運費5元/t;硫銨600元/t;SO2氣體200元/t。

結語

氨法脫硫工藝已經有了成功案例 ，其初步投資和運行 費用都具有一定 的優勢 ，如果采用氨水作為脫硫劑，其運行成本將會更低 ，隨著氨法脫硫技術的不斷更新和完善 ，將會被更多的用戶接受 。

石灰石 一石膏脫硫技術 比較成熟 ，應用也最廣 ，主要問題是運行成本 較高 ，特別是電耗 比較大 。在發電市場競爭 日漸激烈的今天，如何降低發電的運行成本 ，將是石灰石 一石膏法技術發展的重點和方 向。

減排 SO2建設環境友好型社會是關系到 國計 民生的大事 ，是我國環保發展的方向。隨著技術的進步，各種煙氣脫硫系統將逐步完善 ，成本將會逐步降低。

參考文獻：

篇9

關鍵詞：  煙氣  脫硫  技術  研究 

  

1 前言 

so2是造成大氣污染的主要污染物之一，有效控制工業煙氣中so2是當前刻不容緩的環保課題。 

據國家環保統計，每年各種煤及各種資源冶煉產生二氧化硫（so2）達2158.7萬t，高居世界第一位，其中工業來源排放量1800萬t，占總排放量的83％。其中我國目前的一次能源消耗中，煤炭占76％，在今后若干年內還有上升的趨勢。我國每年排入大氣的87％的so2來源于煤的直接燃燒。隨著我國工業化進程的不斷加快，so2的排放量也日漸增多。 

2、煙氣脫硫技術進展 

目前，煙氣脫硫技術根據不同的劃分方法可以分為多種方法；其中最常用的是根據操作過程的物相不同，脫硫方法可分為濕法、干法和半干法[1]。 

2.1 濕法煙氣脫硫技術 

優點：濕法煙氣脫硫技術為氣液反應，反應速度快，脫硫效率高，一般均高于90％，技術成熟，適用面廣。濕法脫硫技術比較成熟，生產運行安全可靠，在眾多的脫硫技術中，始終占據主導地位，占脫硫總裝機容量的80％以上[2]。 

缺點：生成物是液體或淤渣，較難處理，設備腐蝕性嚴重，洗滌后煙氣需再熱，能耗高，占地面積大，投資和運行費用高。系統復雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用于大型電廠。 

分類：常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。 

a 石灰石／石灰-石膏法： 

原理：是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的so2，生成亞硫酸鈣，經分離的亞硫酸鈣（cao3s）可以拋棄，也可以氧化為硫酸鈣（caso4），以石膏形式回收。是目前世界上技術最成熟、運行狀況最穩定的脫硫工藝，脫硫效率達到90％以上。 

b 間接石灰石-石膏法: 

常見的間接石灰石-石膏法有：鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和稀硫酸吸收法等。原理：鈉堿、堿性氧化鋁(al2o3·nh2o)或稀硫酸（h2so4）吸收so2，生成的吸收液與石灰石反應而得以再生，并生成石膏。該法操作簡單，二次污染少，無結垢和堵塞問題，脫硫效率高，但是生成的石膏產品質量較差。 

c 檸檬吸收法： 

原理：檸檬酸(h3c6h5o7·h2o)溶液具有較好的緩沖性能，當so2氣體通過檸檬酸鹽液體時，煙氣中的so2與水中h發生反應生成h2so3絡合物,so2吸收率在99％以上。這種方法僅適于低濃度so2煙氣，而不適于高濃度so2氣體吸收，應用范圍比較窄[3]。 

另外，還有海水脫硫法、磷銨復肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術。 

2.2  干法煙氣脫硫技術 

優點：干法煙氣脫硫技術為氣同反應，相對于濕法脫硫系統來說，設備簡單，占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統等。 

缺點：但反應速度慢，脫硫率低，先進的可達60-80％。但目前此種方法脫硫效率較低，吸收劑利用率低，磨損、結垢現象比較嚴重，在設備維護方面難度較大，設備運行的穩定性、可靠性不高，且壽命較短，限制了此種方法的應用。 

分類：常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。 

典型的干法脫硫系統是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內。以石灰石為例，在高溫下煅燒時，脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的so2反應生成硫酸鈣，達到脫硫的目的。 

a 活性碳吸附法： 

原理：so2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(so3)，再與水反應生成h2so4，飽和后的活性碳可通過水洗或加熱再生，同時生成稀h2so4或高濃度so2。可獲得副產品h2so4，液態so2和單質硫，即可以有效地控制so2的排放，又可以回收硫資源。該技術經西安交通大學對活性炭進行了改進，開發出成本低、選擇吸附性能強的zl30，zia0，進一步完善了活性炭的工藝，使煙氣中so2吸附率達到95.8％，達到國家排放標準[4]。 

b 電子束輻射法： 

原理：用高能電子束照射煙氣，生成大量的活性物質，將煙氣中的so2和氮氧化物氧化為so3和二氧化氮(no2)，進一步生成h2so4和硝酸(nano3)，并被氨(nh3)或石灰石(caco3)吸收劑吸收 

c 荷電干式吸收劑噴射脫硫法(cd．si): 

原理：吸收劑以高速流過噴射單元產生的高壓靜電電暈充電區，使吸收劑帶有靜電荷，當吸收劑被噴射到煙氣流中，吸收劑因帶同種電荷而互相排斥，表面充分暴露，使脫硫效率大幅度提高。此方法為干法處理，無設備污染及結垢現象，不產生廢水廢渣，副產品還可以作為肥料使用，無二次污染物產生，脫硫率大于90％[7]，而且設備簡單，適應性比較廣泛。但是此方法脫硫靠電子束加速器產生高能電子；對于一般的大型企業來說，需大功率的電子槍，對人體有害，故還需要防輻射屏蔽，所以運行和維護要求高。四川成都熱電廠建成一套電子脫硫裝置，煙氣中so2的脫硫達到國家排放標準。 

d 金屬氧化物脫硫法： 

原理：根據so2是一種比較活潑的氣體的特性，氧化錳(mno)、氧化鋅(zno)、氧化鐵(fe3o4) 、氧化銅(cuo)等氧化物對so2具有較強的吸附性，在常溫或低溫下，金屬氧化物對so2起吸附作用，高溫情況下，金屬氧化物與so2發生化學反應，生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫方法，雖然沒有污水、廢酸，不造成污染，但是此方法也沒有得到推廣，主要是因為脫硫效率比較低，設備龐大，投資比較大，操作要求較高，成本高。該技術的關鍵是開發新的吸附劑。 

以上幾種so2煙氣治理技術目前應用比較廣泛的，雖然脫硫率比較高，但是工藝復雜，運行費用高，防污不徹底，造成二次污染等不足，與我國實現經濟和環境和諧發展的大方針不相適應，故有必要對新的脫硫技術進行探索和研究。2.3  半干法煙氣脫硫技術 

半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。 

a 噴霧干燥法[5]： 

噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積，在氣液兩相之間發生的一種熱量交換、質量傳遞和化學反應的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石

漿液等，目前絕大多數裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下，此種方法的脫硫率65％～85％。其優點：脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行，工藝設備簡單，生成物為干態的caso 、caso ，易處理，沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況，耗水也比較少。缺點：自動化要求比較高，吸收劑的用量難以控制，吸收效率不是很高。所以，選擇開發合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。 b 半干半濕法： 

半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數也介于兩者之間，該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術的特點是：投資少、運行費用低，脫硫率雖低于濕法脫硫技術，但仍可達到70％tn，并且腐蝕性小、占地面積少，工藝可靠。工業中常用的半干半濕法脫硫系統與濕法脫硫系統相比，省去了制漿系統，將濕法脫硫系統中的噴入ca(oh)：水溶液改為噴入cao或ca(oh)：粉末和水霧。與干法脫硫系統相比，克服了爐內噴鈣法so2和cao反應效率低、反應時間長的缺點，提高了脫硫劑的利用率，且工藝簡單，有很好的發展前景。 

c 粉末一顆粒噴動床半千法煙氣脫硫法: 

技術原理：含so2的煙氣經過預熱器進入粉粒噴動床，脫硫劑制成粉末狀預先與水混合，以漿料形式從噴動床的頂部連續噴人床內，與噴動粒子充分混合，借助于和熱煙氣的接觸，脫硫與干燥同時進行。脫硫反應后的產物以干態粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率，而且對環境的影響很小。但進氣溫度、床內相對濕度、反應溫度之間有嚴格的要求，在漿料的含濕量和反應溫度控制不當時，會有脫硫劑粘壁現象發生。 

d 煙道噴射半干法煙氣脫硫: 

該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應器進行脫硫，不需要另外加吸收容器，使工藝投資大大降低，操作簡單，需場地較小，適合于在我國開發應用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液，漿滴邊蒸發邊反應，反應產物以干態粉末出煙道。 

3 新興的煙氣脫硫方法以及當前研究的熱點 

最近幾年，科技突飛猛進，環境問題已提升到法律高度。我國的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術，但大多還處于試驗階段，有待于進一步的工業應用驗證。 

3．1 硫化堿脫硫法 

由outokumpu公司開發研制的硫化堿脫硫法主要利用工業級硫化納作為原料來吸收so2工業煙氣，產品以生成硫磺為目的。反應過程相當復雜，有na2so4、na2so3、na2s203、s、na2sx等物質生成，由生成物可以看出過程耗能較高，而且副產品價值低，華南理工大學的石林經過研究表明過程中的各種硫的化合物含量隨反應條件的改變而改變，將溶液ph值控制在5.5—6.5之間，加入少量起氧化作用的添加劑tfs，則產品主要生成na2s203，過濾、蒸發可得到附加值高的5h 0·na2s203，，而且脫硫率高達97％，反應過程為：so2+na2s=na2s203+s。此種脫硫新技術已通過中試，正在推廣應用。 

3．2 膜吸收法 

以有機高分子膜為代表的膜分離技術是近幾年研究出的一種氣體分離新技術，已得到廣泛的應用，尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創造性地利用膜來吸收脫出so2氣體，效果比較顯著，脫硫率達90％。過程是：他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器，以naoh溶液為吸收液，脫除so2氣體，其特點是利用多孔膜將氣體so2氣體和naoh吸收液分開，so2氣體通過多孔膜中的孔道到達氣液相界面處，so2與naoh迅速反應，達到脫硫的目的。此法是膜分離技術與吸收技術相結合的一種新技術，能耗低，操作簡單，投資少。 

3．3 微生物脫硫技術 

根據微生物參與硫循環的各個過程，并獲得能量這一特點，利用微生物進行煙氣脫硫，其機理為：在有氧條件下，通過脫硫細菌的間接氧化作用，將煙氣中的so2氧化成硫酸，細菌從中獲取能量。 

生物法脫硫與傳統的化學和物理脫硫相比，基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在條件，均為常溫常壓下操作，而且工藝流程簡單，無二次污染。國外曾以地熱發電站每天脫除5t量的h：s為基礎；計算微生物脫硫的總費用是常規濕法50％[6]。無論對于有機硫還是無機硫，一經燃燒均可生成被微生物間接利用的無機硫so2，因此，發展微生物煙氣脫硫技術，很具有潛力。四川大學的王安等人在實驗室條件下，選用氧化亞鐵桿菌進行脫硫研究，在較低的液氣比下，脫硫率達98％。 

4、煙氣脫硫技術發展趨勢 

目前已有的各種技術都有自己的優勢和缺陷，具體應用時要具體分析，從投資、運行、環保等各方面綜合考慮來選擇一種適合的脫硫技術。隨著科技的發展，某一項新技術韻產生都會涉及到很多不同的學科，因此，留意其他學科的最新進展與研究成果，并把它們應用到煙氣脫硫技術中是開發新型煙氣脫硫技術的重要途徑，例如微生物脫硫、電子束法脫硫等脫硫新技術，由于他們各自獨特的特點都將會有很大的發展空間。隨著人們對環境治理的日益重視和工業煙氣排放量的不斷增加，投資和運行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無二次污染的脫硫技術必將成為今后煙氣脫硫技術發展的主要趨勢。 

各種各樣的煙氣脫硫技術在脫除so2的過程中取得了一定的經濟、社會和環保效益，但是還存在一些不足，隨著生物技術及高新技術的不斷發展，電子束脫硫技術和生物脫硫等一系列高新、適用性強的脫硫技術將會代替傳統的脫硫方法。 

  

參考文獻: 

[1] 陳兵，張學學．煙氣脫硫技術研究與進展[j]．工業鍋爐，2002，74（4）：6-10． 

[2] 林永明，韋志高．濕法石灰石／石灰一石膏脫硫技術應用綜述[j]．廣西電力工程，2000．4：92-98． 

[3] 郭小宏，等．利用活性炭治理華光實業社會福利冶煉廠可行研究報告[r]．2002，6． 

篇10

關鍵詞：燒結機；煙氣脫硫；SD-FGD；

1 前言

我國“十一五”規劃綱要明確提出：要建設資源節約型、環境友好型社會，把單位GDP能耗降低20%，主要污染物排放總量減少10%，這是具有法律效力的約束性指標。當前，SO2的減排呼聲最高，壓力最大。鋼鐵企業是SO2排放的第二大戶，存在巨大的減排空間，在電廠脫硫已取得較大成效的情況下，減排的壓力正日益突出。煙塵主要來自燒結機的燒結過程及冷卻機的冷卻過程，SO2 主要來自燒結機頭煙氣。而燒結機頭煙氣中SO2 仍然采用煙囪高空排放，如果不對這些污染源加以控制，勢必造成污染物的肆意排放，仍然會嚴重污染廠區環境，影響正常的生產，危害職工身體健康。

本文以濟鋼鑄管集團公司為例，介紹了一種新型的SD-FGD系列噴射旋流曝氣脫硫塔技術。

2 工程概述

2.1 工程簡述

濟鋼鑄管公司現有兩臺52m2燒結機，燒結機工藝設計分為兩條主抽風煙道，配備有多管除塵器，排放煙氣含塵濃度

2.2 燒結機煙氣的特點

（1）煙氣溫度較高，隨工藝操作狀況的變化，煙氣溫度一般在120～180℃之間。

（2）煙氣挾帶粉塵多。粉塵主要由金屬、金屬氧化物或不完全燃燒物質等組成，一般濃度達10g/Nm3。

（3）含濕量大。為了提高燒結混合料的透氣性，混合料在燒結前必須加適量的水制成小球，所以含塵煙氣的含濕量較大，按體積比計算，水分含量在10%左右。

（4）含有腐蝕性氣體。高爐煤氣點火及混合料的燒結成型過程，均產生一定量的HCl、SOx、NOx等。

（5）CO含量較高。

（6）含SO2平均濃度較低，根據原料和燃料差異而變化，一般在1000～3000mg/Nm3。

（7）重金屬污染物。

（8）含二噁英類。目前鋼鐵行業的二噁英排放居世界第2位，僅次于垃圾焚燒行業。

3 燒結機脫硫技術

3.1 脫硫工藝的選擇

目前國內外的脫硫方法主要有干法脫硫、半干法脫硫及濕法脫硫。除塵技術主要有電除塵、機械除塵、過濾式除塵等，根據除塵過程中是否用水或其他液體，還可將除塵器分為干式和濕式兩大類。2006年石鋼3#、4#燒結機新上的脫硫系統采用的是密相干塔工藝，即干法脫硫，除塵系統采用的是電除塵器；2007年福建三鋼的180m2燒結機脫硫采用的是循環流化床干法脫硫，除塵系統采用布袋除塵器；2008年5月梅鋼180m2燒結機采用的是噴旋沖濕式石灰石-石膏法脫硫工藝，屬于濕法脫硫；2008年12月邯鋼400m2燒結機采用的是氣固再循環半干法脫硫，除塵系統為布袋除塵器。

由于燒結煙氣具有前述的特點，必須采用適合燒結煙氣特點的煙氣凈化裝置；而且應具有脫硫效率高、投資運行費用低、可靠性高、占地面積小、無廢水產生、副產物易處理等特點。山東球墨鑄鐵管有限公司所提供場地面積較小，因次對工藝的選擇必須考慮到系統占地面積等因素，在本項目中我公司選擇了雙堿法作為脫硫主要工藝。

3.2 除塵方案的選擇

由于冶金行業的煙氣具有粉塵細，易黏附結垢的特點，而濕式除塵器利用水與含塵氣體作用，在凈化粉塵的同時，具有凈化有毒氣體的作用，且設備體積較小、投資較省，考慮到現場的情況我們選擇濕式除塵方案。濕式除塵方法中文丘里管除塵器具有除塵效率高，能消除1：m以下的細塵粒，結構比較簡單，而且還能用于除霧、降溫等方面，符合燒結機煙氣的特點，因此在本項目中我們選擇了文丘里管濕式除塵法。

除塵射流器應用原理是依據文丘里原理開發出的一種產品，文丘里除塵的工作原理是靠高速運動的氣流及流經的管道截面發生變化，使氣溶膠與洗滌液或吸收液在高速氣流中發生相對運動，從而達到氣溶膠與空氣分離的目的，文丘里洗滌器凈化原理圖如圖1所

圖一 文丘里洗滌器凈化原理圖

3.3 工藝流程

我公司與日本住友金屬工業（株）和歌山製鉄所環境部合作，結合我國冶金行業的特點，對日本及歐洲冶金行業的脫硫成熟技術進行引進與消化吸收。共同開發出了SD-FGD系列噴射旋流曝氣脫硫塔。該設備集脫硫、除塵于一體，脫硫、除塵效率均較高，投資低、占地少，在國內處于先進水平該技術在日本冶金行業得到廣泛應用。該技術吸取了我公司在濟南庚辰鋼鐵有限公司24平米燒結機應用石灰石法脫硫工藝中的不足，解決了塔內及管道結垢缺陷，解決了出風含水量大的問題。我公司針對山東球墨鑄鐵管有限公司實際情況，對52平米燒結機進行專項設計，除塵、脫硫工藝中所配備的SD-PS80-Ⅱ噴射旋流曝氣脫硫塔，具有氣液傳質好、脫硫除塵效率高、液氣比小、裝置內無活動部件、工程造價低、節省運行費用等優點。

本系統主要包括除塵系統、脫硫系統、脫硫液循環系統、除塵液循環系統。

4、 設計參數

4.1 文丘里洗滌器的最佳操作條件

（1）.喉管面積A0=2.83m2

（2）.喉管直徑D0=1.7m

（3）.喉管長度L0=1.6m

（4）.收縮管的進氣截面積A1=7.6m2

（5）.收縮管的進氣端直徑D1=3.2m

（6）.收縮管的長度L1=2.3m

（7）.漸擴管出口直徑D2=3.2m

4.2 脫硫方法

由雙堿法的原理可以看出氧化反應主要是將SO32-和CaSO3氧化，而H++SO32-（HSO3-，故系統pH的高低也決定著氧化反應發生的程度。

對于脫硫效果來講，塔進口pH越高，吸收液脫硫能力也就越強。但pH過高后，可能會增加系統中Ca2+的濃度，從而增加系統中CaSO4的過飽和度，引起系統的結垢和堵塞。為了防止系統的結垢和堵塞，下面對系統運行各個階段的pH進行研究。

圖1 清液池pH與再生池pH變化規律

圖2 混漿池pH=11時再生池各階段pH

由圖1可知，隨著清液池pH升高，無論是低pH運行還是高pH運行，再生液的pH都會升高。當低pH運行時，由于塔出口pH較低，且塔出口中大部分為HSO3-，HSO3-+OH-（SO32-，快速消耗OH-，故在開始階段上升幅度較大，在pH=11.0左右時，再生液pH上升趨勢才趨于平緩，此時再生液的pH也接近于7。高pH運行時，塔出口pH較高，隨著清液池pH值升高，再生液pH繼續升高，但上升的幅度整體趨于平緩。如果不斷提高混漿池的pH值，即增加投入Ca（OH）2的量，可以增強脫硫液的脫硫效率，但一方面增加了系統的運行花費，另一方面投入Ca（OH）2的量增加，Ca2+也隨著增加，將有可能引起系統結垢和堵塞。

4.3 脫硫液循環系統

脫硫液與煙氣接觸反應后，經塔體底部水封口由排水溝流入循環水池，循環水池由再生反應池、氧化池、沉淀池和清水池四部分組成。從脫硫裝置底部出來的脫硫液首先進入再生反應池，與石灰漿液發生再生反應，然后進入氧化池，通過攪拌并鼓入空氣將水池中的CaSO3氧化為CaSO4，經沉淀后的池底濃漿由濃漿泵將CaSO4抽出，送到板框壓濾機，制成脫硫渣濾餅綜合利用或拋棄，濾液流到循環水池。在清水池旁設有pH值檢測儀，并補充NaOH溶液，調節pH值后，由循環水泵抽送到脫硫裝置進行脫硫。

4.4 除塵液循環系統

除塵液與燒結煙氣接觸后，經管道流到后面的慣性分離器，固液分離后，除塵液經底部水封口流入循環池，循環池由泥漿池和清液池組成。從分離器底部出來的除塵液首先進入泥漿池沉淀，停留一段時間后，上清液進入清液池，由循環水泵抽送到除塵裝置進行除塵；池底泥漿則由濃漿泵抽送到板框壓濾機，壓縮脫水后，定期由運渣車外運。

以上四個單元是本系統的主要單元，除此之外，本系統還包括脫硫劑制備系統及電氣和自控系統等。

4.5 SD-FGD曝氣脫硫塔原理

應用文丘里除塵、慣性分離等原理設計的高效噴射旋流曝氣除塵脫硫塔，高效旋流曝氣脫硫塔為圓柱形塔體，塔外有高效射流器，塔內安裝有若干層高負荷旋流裝置和高效除霧裝置。脫硫工作時，煙氣由塔底切向進入，形成旋轉氣流上升，煙氣通過塔板旋流葉片的導向作用使煙氣呈旋轉上升。經二次擴散，使得氣體里所含的二氧化硫散發，并與上部兩層噴淋的脫硫漿液充分接觸，從而增大氣液間的接觸面積；液滴被氣流帶動旋轉，產生的離心力強化氣液間的接觸，最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下，經過溢流裝置到下層塔板上，再次被氣流霧化而進行氣液接觸。如上所述，液體在與氣體充分接觸后得到有效分離，避免霧沫夾帶，其氣液負荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液層薄，開孔率大而使壓降較低，比達到同樣效果的一般旋流板塔的壓降約低50%，因此，綜合性能優于常用的旋流板塔。

由于裝置內部提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的SO2被堿性液體吸收的效果好；采用較低的液氣比是1：0.8～1.2。高效噴射旋流脫硫除塵裝置上部裝有高效除霧裝置，安裝兩層折板除霧器，從而使氣流帶出塔的霧滴很少。減少出口煙氣帶水的危害。

煙氣進入射流器，由于有降塵水及煙塵里有燒結機煙塵帶出來的氧化鈣，可以作為一級脫硫處理，效率在30%左右。在旋流脫硫塔內進行二級脫硫處理，效率在65%以上，總的脫硫效率在95%以上。

5 存在不足

由于此工程為老廠改造，因此可用場地面積較小，該系統整體的設備與管路布局不夠理想，造成系統阻力稍大。另外由于工程指標要求該技術沒有涉及到脫硝的內容，以后的應用中將逐步完善技術，使其應用范圍更加廣泛。

6 結論

1. 在鋼鐵行業燒結機脫硫塔主體材料采用玻璃鋼塔為國內首創。脫硫塔采用玻璃鋼整體制造，密封性能好，無跑冒滴漏現象，耐腐蝕性比其它材料強，使用壽命長達25年不用維護。

2.該工藝采用的兩段法工藝，在預處理部分采用的除塵液為高爐沖渣水，該水呈堿性，除對煙氣的潤濕作用外也提高了對硫化物的吸收率，并且提高了水資源的利用率，減少了水資源的消耗。脫硫部分采用的雙堿法濕式脫硫。

3.脫硫塔為我公司自創的噴射旋流曝氣脫硫塔（SD-FGD），塔底部設有導氣旋流裝置，使煙氣在塔內流動均勻，并且通過控制脫硫塔進口的pH值解決了塔內的結垢問題。

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