硫氧化物的污染控制
大气污染控制工程第六章硫氧化物的污染控制学习资料
➢ 硫是地壳中第六丰富的元素，其丰度约为 260×10-6(质量分数）。在地壳中硫主要以硫酸 盐的形式存在，其中大部分是石膏CaSO4 2H2O或硬石膏CaSO4。石膏是一种化学惰性、 无毒、微溶于水的矿物质，在全球范围广泛存 在。
➢ 人类使用的所有有机燃料都含有一定量的硫。 例如，木材中含硫量大约0.1%、煤炭中的含硫 量大约在0.5%-3%、石油的含硫量在木材和煤 炭之间。
2. 煤的液化
把固体煤炭通过化学加工转化为液体产品的技术，
可分为直接液化和间接液化。直接液化是对煤炭 进行高温高压加氢直接得到液体产品的技术，间 接液化是把煤气化转化为合成气（CO+H2)，然后 再在催化剂作用下合成液体燃料和其它化工产品 的技术。煤炭通过液化将其中的硫等有害元素以 及矿物质脱除，产品为洁净燃料。
b
分
学处理费用问题
60-90
生物法
用特别的菌种来去除煤中的硫分
脱硫率高，费用适度，目前需寻找
>90
b
特别菌种
煤的加工和转化
型煤
用机械方法将煤与固硫一起压制成一定 有提高热效、脱硫双重作用，投资
强度、形状的煤制品
小，费用底，目前需寻找廉价粘结
剂
40-60
煤的气 在一定温度和压力的反应器中将煤转化 工艺较简单，脱硫率高，但使用时
利用煤中矿物质和有机质的密度不同，亲水性 等表面性质差异脱除表面的无机硫，脱硫效率 在40%以下；洗选可降低灰分和硫分，减少烟 尘和SO2排放，并提高燃烧效率。发达国家原 煤入洗率在60%以上。
煤炭洗选技术是一种采用物理、化学或生物方 法除去或减少煤中所含的硫份、灰份的洁净煤 技术，目前，我国广泛采用的是物理选煤方法。 常用的有重力分选法、浮选法等。
硫氧化物综合控制方法
硫氧化物综合控制方法一、背景介绍硫氧化物是指由硫和氧组成的化合物，包括二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）、二氧化硫酸（Sulfurous acid，H2SO3）和硫酸雾（Sulfuric acid mist）。
它们是大气污染的主要来源之一，对人类健康和环境造成了严重威胁。
因此，控制硫氧化物排放已成为环保工作的重要任务之一。
二、主要措施1. 燃煤电厂采用脱硝技术燃煤电厂是硫氧化物排放的主要来源之一。
采用脱硝技术可以有效减少NOx排放量，从而降低SO2生成量。
常用的脱硝技术包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等方法。
2. 采用低含硫燃料燃料中含有较高的硫分会导致排放出更多的SO2。
因此，采用低含硫燃料可以有效降低SO2排放量。
如使用天然气等清洁能源替代传统的煤炭等高污染能源。
3. 安装烟气脱硫设备烟气脱硫是目前最常用的控制SO2排放的技术。
它通过向烟气中注入一定量的碱性物质，如石灰石、苏打灰等，将SO2转化为硫酸钙等固体物质，从而达到减少SO2排放的目的。
常见的烟气脱硫设备包括湿法脱硫和干法脱硫两种。
4. 采用低氮燃料低氮燃料可以有效降低NOx排放量，从而减少SO2生成量。
如采用天然气、液化天然气等低氮燃料替代传统高污染能源。
5. 加强监管和治理加强对企业和工厂的监管力度，对违规排放行为进行严肃处理，并加大对环保投入力度。
同时推广环保意识，提高公众环保意识和参与度。
三、具体操作步骤1. 确定控制目标和指标在制定控制方案之前，需要先确定控制目标和指标。
根据不同行业、地区以及环境要求，确定硫氧化物排放的限值和控制目标。
2. 选择适合的控制技术根据不同企业、工厂的实际情况和硫氧化物排放特点，选择适合的控制技术。
对于燃煤电厂等大型企业，可以采用脱硝、烟气脱硫等技术；对于小型企业或者室内空气中SO2浓度较高的场所，则可以采用空气净化器等设备。
3. 设计和安装控制设备根据选定的控制技术，进行具体的设计和安装。
硫氧化物简介,硫氧化物污染危害,硫氧化物治理方法
硫氧化物简介，硫氧化物污染危害，硫氧化物治理方法硫氧化物简介主要有so2和so3,都是呈酸性的气体，so2主要是燃烧煤所产生的大气污染物，易溶于水，在一定条件下可硫氧化物氧化为so3,之后溶于雨水中，就是酸雨了。
so2现在还是制硫酸的主要原料。
大气中的硫氧化物大部分来自煤和石油的燃烧，其余来自自然界中的有机物腐化。
硫氧化物对人体的危害主要是刺激人的呼吸系统，吸入后，首先刺激上呼吸道粘膜表层的迷走神经末稍，引起支气管反射性收缩和痉挛，导致咳嗽和呼气道阻力增加，接着呼吸道的抵抗力减弱，诱发慢性呼吸道疾病，甚至引起肺水肿和肺心性疾病。
如果大气中同时有颗粒物质存在，颗粒物质吸附了高浓度的硫氧化物、可以进入肺的深部。
因此当大气中同时存在硫氧化物和颗粒物质时其危害程度可增加3~4倍。
硫氧化物污染危害硫氧化物是大气的主要污染物之一，是无色、有刺激性臭味的气体,它不仅危害人体健康和植物生长,而且还会腐蚀设备、建筑物和名胜古迹。
它主要来自含硫燃料的燃烧、金属冶炼、石油炼制硫酸(HSO)生产和硅硫氧化物酸盐制品焙烧等过程。
废气中的硫氧化物主要有二氧化硫(SO)和三氧化硫(SO)全世界每年向大气排放的SO约为1.5亿吨SO只占硫氧化物总量中的很小部分,排至大气的SO可缓慢地被氧化成SO,其数量取决于氧对SO的氧化速度。
SO毒性10倍于SO。
燃烧过程中,SO生成量，取决于燃烧的温度、时间和燃料中含的金属化合物的催化作用通常燃烧形成废气中的SO量约为硫氧化物总量的1.0～5.0%SO治理除采用或少污染工艺技术。
硫氧化物治理方法排烟脱硫、燃料脱硫和高烟囱排放。
这些方法通常也适用于SO的治理。
排烟脱硫从燃料燃烧或工业生产排放的废气中去除SO的技术出现于19世纪80年代。
1884年英国有人用石灰水在洗涤塔中吸收燃烧硫磺形成的SO,回收硫酸钙(CaSO)。
1897年日本本山冶炼厂用石灰乳[Ca(OH)]脱除有色金属冶炼烟气中高浓度SO（SO浓度大于3%），脱硫率为21～23%。
第八章硫氧化物的污染控制2李丹
CO32 2SO2 H 2O 2HSO3 CO2 HCO3 SO2 HSO3 CO2
✓ 用熟化石灰再生时：
Ca(OH )2 2HSO3 SO32 CaSO3 2H 2O Ca(OH )2 SO32 2H 2O 2OH CaSO3 2H 2O Ca(OH )2 SO42 2H 2O 2OH CaSO4 2H 2O
▪ 添加硫酸镁的石灰石法烟气脱硫 ▪ 双碱流程 ▪ 喷雾干燥法烟气脱硫 ▪ 氧化镁法 ▪ 海水脱硫法 ▪ 氨法 ▪ 干法喷钙脱硫法
▪ 循环流化床烟气脱硫
2、主要烟气脱硫工 艺▪ 石灰石/石灰法洗涤
➢ 最早由美国皇家化学公司在20世纪30年代提出，目前是应用最广泛的脱硫 技术。
现代的烟气脱硫工艺中，烟气用含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石/石灰浆洗涤， SO2与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，新鲜石灰石 或石灰浆液不断加入脱硫液的循环回路。浆液中的固体（包括燃煤飞灰）连 续地从浆液中分离出来并排往沉淀池。
对现已运行的石灰/石灰石Байду номын сангаас程，应用己二酸时，不需要做任何修改，它可 在浆液循环回路的任何位置加入。
己二酸加入量取决于影响其降解的操作条件，比如pH，通常己二酸消耗量 小于5kg/t石灰石，有时可降至1kg/t石灰石，己二酸的加入，大大提高了石 灰石利用率，在相同的二氧化硫去除率下，无己二酸石灰石利用率仅为 54%—70%，加入己二酸后利用率提高到80%以上，因而减少了固体废物量。
喷 淋 吸 收 塔
➢ 石灰石/石灰法存在的问题：
✓ 设备腐蚀
化石燃料燃烧的排烟中含有多种微量的化学成分，如氯化物，在酸性 环境中，它们对金属（包括不锈钢）的腐蚀性相当强。目前广泛应用 的吸收塔材料合金C-276，其价格是常规不锈钢的15倍，为了延长设 备的使用寿命，溶液中氯离子的浓度不能太高，为保证氯离子不发生 浓缩，有效的方法是补充清水。
内科大大气污染控制工程教案第8章 硫氧化物的污染控制
授课方式：讲授、自学
一、煤炭的固态加工
原煤必须经过分选，以除去煤中的矿物质。目前世界各国广泛采用的选煤工艺主要是重力分选法。分选后原煤含硫量减低40%-90%。煤的净化效率取决于煤中黄铁矿的硫颗粒大小及无机硫含量。在有机硫含量较大，或煤中黄铁矿嵌布很细的情况下，仅用重力脱硫法、精煤硫分不能达到环境保护条例的要求。
白云石脱硫性能比石灰石好些，因为在燃烧室温度下，白云石呈多孔结构；
三、流化床燃烧脱硫的主要影响因素
1、钙硫比
脱硫剂所含钙与煤中硫的摩尔比，是表示脱硫剂用量的一个指标；
直接脱硫是选用抗中毒性能较好的催化剂，将重油直接引入装有催化剂的反应塔加氢脱硫，同时采取适当防护措施，如有的工艺在反应塔前加防护塔，填充其他廉价的催化剂，尽可能除去不纯物和金属成分。
间接脱硫过程是先把重油减压蒸馏，分成溜出油和残油。单独将溜出油进行高压加氢脱硫，然后与残油相混合；或以液化丙烷（或丁烷）做溶剂，对残油进行处理，分理出沥青后，再与溜出油混合进行加氢处理。
1、基本原理
燃料和矿物的利用通常会形成二氧化硫，如果希望控制二氧化硫排入大气，可以采取本章将要介绍的各种方法。涉及的大部分控制方法都以生成CaSO4.2H2O的形式捕集二氧化硫，并通过产物填埋处理使硫返回地球。其总的化学反应可写为：
CaCO3+SO2+0.5O2CaSO4+CO2
在此反应中，一种易获得的矿石（石灰石）被采掘，并用它形成了另一种矿石（石膏或硬石膏）返回地球，同时向大气释放二氧化碳。上式在形式上很简单，但大规模地实现二氧化硫的捕集在工程上仍十分复杂，将在以后几节中详细介绍。
SCR—ⅱ直接液化法和鲁奇气化-弗-托合成间接液化法的典型工艺过程示意图如图8-2和图8-3；
vocs中的硫氧化物,氮氧化物
vocs中的硫氧化物,氮氧化物硫氧化物和氮氧化物是大气中常见的两类污染物，它们对环境和人类健康造成了严重的影响。
本文将分别对硫氧化物和氮氧化物的来源、影响和控制措施进行介绍。
一、硫氧化物硫氧化物主要包括二氧化硫（SO2）和三氧化硫（SO3）。
它们的主要来源是燃煤和燃油的燃烧过程，尤其是工业生产和发电过程中的燃烧排放。
此外，一些工业过程中的化学反应也会释放出硫氧化物。
硫氧化物对环境的主要影响是酸雨的形成。
二氧化硫和氧气在大气中反应生成硫酸，随后与水蒸气结合形成硫酸溶液，降下的雨水中含有硫酸根离子，导致土壤和水体的酸化。
酸雨对植物、土壤和水生生物造成了严重的损害，影响生态平衡。
控制硫氧化物的方法主要包括燃烧技术改进和烟气脱硫技术。
燃烧技术改进可以减少燃烧过程中硫氧化物的生成，例如采用低硫燃料、燃烧过程中加入石灰等。
烟气脱硫技术则是在燃烧过程后对烟气进行处理，将其中的硫氧化物捕集和转化成不易挥发的硫酸盐，从而减少其排放。
二、氮氧化物氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），统称为NOx。
它们的主要排放源是汽车尾气、工业废气和燃煤等。
氮氧化物对环境的主要影响是大气污染和臭氧层破坏。
NOx是臭氧的前体物质，大量的氮氧化物排放会导致臭氧层的破坏。
此外，氮氧化物还会与大气中的其他污染物反应生成细颗粒物，对空气质量造成影响，对人体健康产生危害。
控制氮氧化物的方法主要包括燃烧控制和尾气处理技术。
燃烧控制包括优化燃烧过程、减少燃料中的氮含量等，能够减少氮氧化物的生成。
尾气处理技术主要有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等，通过在尾气中引入还原剂与氮氧化物反应，将其转化为氮气和水。
总结起来，硫氧化物和氮氧化物是大气污染中的重要组成部分，对环境和人类健康造成了严重的影响。
为了减少其排放，需要采取相应的控制措施，包括燃烧技术改进和烟气处理技术，以减少硫氧化物和氮氧化物的生成和排放。
只有通过全社会的努力，才能减少大气污染，保护我们的环境和健康。
大气污染控制工程习题答案
第一章概论填空题：1.大气污染按照污染范围分：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。
2.全球性大气污染问题包括：温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
3.大气中的一次污染物主要有：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和有机化合物。
4.大气中的二次污染物主要有：硫酸烟雾、光化学烟雾。
5.根据对主要大气污染物的分类统计分析，大气污染源可概括为：燃料燃烧、工业生产、交通运输。
前两类统称为：固定源；交通运输工具称为：流动源。
6.大气污染源的来源可分为：自然污染源、人为污染源。
7.人为污染源按污染源空间分布分为：点源、面源。
按照人们的社会生活功能不同分为：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。
8.中国的大气环境污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP、SO2。
9.大气污染物侵入人体的三条途径：表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气。
10.环境污染质量控制标准按其用途分为：环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染物控制技术标准、大气污染预警预报标准。
11.环境污染质量控制标准按其适用范围可分为：国家标准、地方标准、行业标准。
12.目前计入空气污染指数的项目为：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。
简答题：1.简述我国的《环境质量标准》我国的《环境质量标准》规定了9种污染物的浓度限值：总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘和氟化物。
该标准根据对空气质量要求的不同，将环境空气质量分为三级：一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：为保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期的接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。
三级标准：为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。
该标准将环境空气质量功能区分为三类：一类区：自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。
二类区：城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。
第08章 硫氧化物的污染控制
燃烧中脱硫
流化床燃烧技术
气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化
状态
流化床利于燃料的充分燃烧 分类
按流态：鼓泡流化床和循环流化床 按运行压力：常压流化床和增压流化床
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫
流化床脱硫的化学过程
脱硫剂：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3•MgCO3） 炉内化学反应
燃烧中脱硫
型煤脱硫
主要是用石灰、沥青和无硫纸浆黑液等作为胶黏剂，将 煤粉加工成一定形状和体积的煤。 热分解反应 Ca(OH)2 →CaO+H2O 固硫剂合成反应 Ca(OH)2+SO2 →CaSO3+H2O CaO+SO2 →CaSO3 固硫产物高温分解 CaSO3 →CaO+SO2 2CaSO4 →2CaO+2SO2+O2
例题与习题
某工厂有两台相同容量的锅炉，一
台燃用含硫3.5%、热值为26000 kJ/kg的高硫煤，并配备脱硫效率 为92%的脱硫装置；另一台燃用含 硫0.9%、热值为38000 kJ/L的燃 料油，油比重为0.92。比较两台锅 炉的SO2排放量。
例题与习题
某2×300
MW的新建电厂，其设计 用煤的硫含量为4.5 %，热值为 27300 kJ/kg，电厂设计热效率为 35 %。计算该厂要达到我国火电厂 的SO2排放标准所需的最小脱硫效 率。
第八章 硫氧化物的污染控制
1. 硫循环及硫排放 2.燃烧前和燃烧中脱硫技术与工艺
3.燃烧后脱硫技术及其研究进展（高浓度）
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作业习题
第八章 硫氧化物的污染控制
8.1 某新建电厂的设计用煤为：硫含量3%，热值26535kJ/kg 。
为达到目前中国火电厂的排放标准，采用的SO 2排放控制措施至少要达到多少的脱硫效率？
8.2 某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫效率为90%。
电厂燃煤含硫为3.6%，含灰为7.7%。
试计算：
1）如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO 2需要多少kg 的CaCO 3；
2）如果实际应用时CaCO 3过量30%，每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO 3；
3）脱硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO 4.2H 2O ，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥？
8.3 一冶炼厂尾气采用二级催化转化制酸工艺回收SO 2。
尾气中含SO 2为7.8%、O 2为10.8%、N 2为81.4%（体积）。
如果第一级的SO 2回收效率为98%，总的回收效率为99.7%。
计算：
1）第二级工艺的回收效率为多少？
2）如果第二级催化床操作温度为420。
C ，催化转化反应的平衡常数K=300，反应平衡时SO 2的转化率为多少？其中，5.0)(223
O SO SO y y y K ⋅=。
8.7 根据表8－5中所列的石灰石湿法烟气脱硫的典型操作条件，试计算：
1）脱硫液每循环经过一次洗涤塔，单位体积脱硫液中溶解了多少摩尔的SO 2；
2）如果脱硫液进入洗涤塔时的pH 为5，则其流出洗涤塔时的pH 为多少。
假定浆滴在洗涤塔中的停留时间较短（通常为3～4s ），CaCO 3尚未发生反应。