谈工业烟气脱硫技术的研究进展
烟气脱硫技术的发展及应用现状的论文.doc

烟气脱硫技术的开展及应用现状的论文SO2随烟气排入大气会形成酸雨,造成环境污染,破坏生态系统,危害人类安康和建筑物。
煤炭和石油燃烧过程排出的SO2约占世界总SO2排放量的90%,因此采取有效方法脱除燃煤、石油烟气中的SO2是控制SO2污染的主要途径。
虽然国内外为防治SO2污染进行了长期和大量的工作,提出了近200种烟气脱硫方法,但真正实施工业化的也仅10多种。
探求技术上先进、经济上合理的烟气脱硫技术是现阶段环保领域广泛关注的焦点之一。
目前我国许多工厂在生产工艺流程中都参加了烟气脱硫技术,近年来,许多地方的大气污染都得到了不同程度的改善。
而不同的地区,不同的工厂中,所使用的烟气脱硫技术也有所不同,目前的开展阶段最为常用的是湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术以及半干法烟气脱硫技术这三类。
1.1湿法烟气脱硫技术。
湿法烟气脱硫技术在当今的许多工业生产领域都非常常用,很多工厂有着较为成熟的技术应用根底,并且脱硫效果与脱硫效率非常好,技术工艺相对来说也并不困难。
在脱硫过程中,主要采用液体的吸收剂去除掉二氧化硫气体,液体吸收剂的主要成分为石灰石以及水,脱硫原理为工业生产气体在通过液体吸收剂时,二氧化硫与碳酸钙发生反响,从而形成了硫酸钙以及二氧化碳,到达了脱硫的目的。
通常湿法烟气脱硫技术的具体工艺可以分为直接使用石灰石脱硫以及间接使用石灰石脱硫两类,根据工业生产过程中的具体条件选择适宜的脱硫方法。
1.2干法烟气脱硫技术。
相对于湿法脱硫来说,干法烟气脱硫技术具有更加鲜明的特点,在当今的许多工厂中得到了非常广的应用。
相对来说,干法烟气脱硫技术的脱硫效率要低很多,经过很长时间才能够完成脱硫反响。
但这种脱硫技术却有着许多湿法脱硫技术所没有的优点,比方说所需要的设备以及技术要求非常简单,只需要很低的.投资就能够实现脱硫目标,设备在使用过程中的消耗也非常低,能够有效降低脱硫本钱,使原本的工业生产工艺不会因为参加了脱硫环节而受到影响。
内循环流化床烟气脱硫技术研究

内循环流化床烟气脱硫技术研究一、研究背景随着我国经济的快速发展,工业生产和能源消耗也在不断增加,这导致了空气质量逐渐恶化,尤其是大气中的二氧化硫(SO浓度逐年攀升。
为了改善空气质量,减少污染物排放,我国政府对环境保护和节能减排提出了更高的要求。
因此研究和开发新的烟气脱硫技术显得尤为重要。
内循环流化床烟气脱硫技术是一种新型的环保技术,它可以将烟气中的二氧化硫有效地去除,从而达到降低污染物排放的目的。
这种技术具有操作简便、效率高、能耗低等优点,因此备受关注。
然而目前内循环流化床烟气脱硫技术在实际应用中还存在一些问题,如脱硫效率不高、设备成本较高等,这些问题亟待解决。
1. 国内外内循环流化床烟气脱硫技术的发展现状及存在的问题;内循环流化床烟气脱硫技术作为一种环保的脱硫方式,近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。
然而尽管这项技术有很多优点,但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
首先让我们来看看国内外内循环流化床烟气脱硫技术的发展现状。
在国内这项技术已经取得了一定的进展,但与国外相比还有很大的差距。
目前国内的一些大型钢铁企业已经开始采用内循环流化床烟气脱硫技术,但由于技术和资金等方面的限制,这些项目的运行效果并不理想。
而在国外内循环流化床烟气脱硫技术已经非常成熟,广泛应用于各种工业领域。
那么为什么内循环流化床烟气脱硫技术在国内还存在这么多问题呢?一方面这可能与国内的技术水平和管理水平有关,与国外相比,国内的环保意识和技术水平还有待提高。
另一方面这也可能与国内的投资环境有关,由于环保政策的限制和市场竞争的压力,很多企业可能会选择更为简单和低成本的脱硫方式。
虽然内循环流化床烟气脱硫技术在国内外都得到了广泛的关注和研究,但在实际应用中仍然存在一些问题和挑战。
我们需要进一步加强技术研发和人才培养,同时改善投资环境和管理水平,才能更好地推动内循环流化床烟气脱硫技术在我国的发展。
2. 国家环保政策和法律法规的要求话说这环保事儿,可真是让人头疼。
烟气脱硫技术现状及展

烟气脱硫技术现状及展烟气脱硫技术是指利用化学、物理或生物方法将燃煤、燃油等燃料中所含的二氧化硫等硫化物去除的过程。
由于燃料燃烧产生的废气中常含有硫化物,若大量排放到大气中会影响环境和人体的健康,因此烟气脱硫技术成为了环保领域一个非常重要的课题。
本文将探讨烟气脱硫技术的现状及展望。
1. 干法烟气脱硫技术干法烟气脱硫技术是利用化学方法将烟气中的二氧化硫氧化为硫酸气态或颗粒物形式进行去除的方法。
在煤炭火电厂、钢铁厂等工业企业中,干法烟气脱硫技术是一种常用的脱硫方法。
其优点是设备简单、投资成本较低,易于操作和维护,但同时也存在着脱硫效率较低、副产品难处理等问题。
3. 生物脱硫技术生物脱硫技术是指利用微生物降解烟气中的硫化物,将其转化为无害物质从而实现脱硫的方法。
相比较于传统的化学方法,生物脱硫技术具有投资成本低、运行成本少、副产品易处理等优点。
但由于生物脱硫技术仍处于发展阶段,目前在工业应用中还较少见。
除了以上几种主要的脱硫技术外,还有一些新型的脱硫方法正在不断发展。
比如高温烟气脱硫技术、超临界水氧化脱硫技术等,这些新型脱硫技术在脱硫效率、能源消耗、环境友好性等方面具有一定的优势,但仍需要进一步研究和实践。
二、烟气脱硫技术的展望1. 技术水平不断提高随着环保意识的增强和技术的不断进步,烟气脱硫技术的水平也在不断提高。
人们正在研究和开发更加高效、节能环保的脱硫技术,以满足日益严格的环保法规和大众对清洁空气的需求。
2. 多元化的脱硫技术应用未来,烟气脱硫技术将更加多元化。
不同的行业、不同的排放情况可能需要采用不同的脱硫技术,如干法脱硫、湿法脱硫、生物脱硫等将共同应用,以达到更好的脱硫效果。
3. 脱硫技术与其他环保技术结合未来,烟气脱硫技术将与其他环保技术结合,形成更加综合的治理方案。
比如脱硫技术与脱硝技术、除尘技术等结合,共同治理大气污染物排放。
随着科技的进步,新技术在烟气脱硫领域的应用也将成为未来的发展方向。
我国火电厂烟气脱硫现状及展望

三、未来烟气脱硫技术的研究方 向和应用前景
1、加强技术创新和研究开发
针对当前烟气脱硫技术存在的问题和不足,未来需要加强技术创新和研究开 发。一方面,研发新型高效的烟气脱硫技术,提高脱硫效率和净化程度;另一方 面,加强设备研发和工艺优化,提高设备的可靠性和使用寿命,降低运行成本。
2、多种脱硫技术联合应用
单一的烟气脱硫技术往往存在一定的局限性,难以满足不同火电厂的需求。 因此,未来可以探讨多种脱硫技术的联合应用,以达到更好的脱硫效果。例如, 可以将石灰石-石膏法与其它烟气脱硫技术相结合,充分发挥各自优势,提高整 体脱硫效果。
3、智能化和自动化控制
随着科技的不断进步,智能化和自动化控制技术在火电厂烟气脱硫中将会得 到更加广泛的应用。通过引入智能传感器、数据分析和优化算法等手段,实现对 烟气脱硫过程的实时监控和自动调节,提高脱硫效率和稳定性,降低人工干预成 本。
参考内容
关键词:火电厂,烟气脱硫,现 状,发展,火电厂烟气脱硫工艺成为了环保领域的 重要研究方向。我国作为世界上最大的能源消费国,火电厂数量众多,烟气脱硫 工艺的发展对我国环保事业和能源结构的优化具有重要意义。本次演示将概述我 国火电厂烟气脱硫工艺的现状,探讨其未来发展方向,以期为相关领域的研究和 实践提供参考。
4、绿色发展理念
未来烟气脱硫技术的发展需要更加注重绿色发展理念。在设备选材、工艺设 计、运行管理等方面要尽可能减少对环境的影响,努力实现零排放、低能耗、高 效率的绿色脱硫。同时,要注重开展副产物资源化利用研究,提高资源利用率, 实现循环经济。
结论
我国火电厂烟气脱硫在取得一定成绩的也面临着诸多问题和挑战。未来,需 要加强技术创新和研究开发,推动多种脱硫技术联合应用,实现智能化和自动化 控制,并秉承绿色发展理念,以推动我国火电厂烟气脱硫事业取得更加显著的成 果。
烟气脱硫技术进展与对策研究

烟气脱硫技术进展和对策研究1.引言随着经济的快速发展,我国二氧化硫的排放量急剧增加,1995年我国二氧化硫排放量已达2370万t,1997年超过2700万t,居世界首位。
【1】”目前全国62%以上城市二氧化硫浓度超过国家环境空气质量二级标准。
占全国面积40%左右的地区受到由于二氧化硫大量排放引起的酸雨污染。
酸雨和二氧化硫污染已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。
控制酸雨和二氧化硫污染已势在必行。
【1】烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化使用的脱硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的主要技术手段。
2.二氧化硫来源、危害及污染现状硫是地球上广泛分布的元素之一,地壳中的硫含量约为590g/t,约占地壳总质量的0.052%。
硫以化合物的形式存在于各种矿物和化石燃料之中,亦有少量单质形式存在的硫磺。
地球上含硫矿物多达数百种,其中富硫矿物含硫量在25%以上,而贫硫矿物含硫5~10%,化石燃料含硫为0.1~6%。
硫也是生命体不可缺少的组成部分。
2.1大气中二氧化硫的来源和危害大气硫污染物包括SO2、H2S、亚硫酸盐、硫酸盐、硫酸烟雾、CO2、硫醇、硫醚和含硫有机化合物气溶胶等,其中最重要的大气硫污染物是SO2。
自然界中含硫物质及硫元素在燃烧过程中都能产生二氧化硫,但造成大气污染的工业排放的二氧化硫,主要来自于有色金属冶炼、硫酸制造、火力发电等。
大气中二氧化硫的来源可分为人为源和天然源。
二氧化硫的污染具有低浓度、大范围、长期作用的特点,其危害是慢性的和累积性的。
大气中的二氧化硫对人类健康、自然生态、工农业生产、建筑材料等多方面都会造成危害和破坏。
二氧化硫是形成硫酸型酸雨的根源,酸雨对人类和环境的危害更加广泛和严重【2】2.2我国二氧化硫排放现状我国是以燃煤为主的国家,一次能源组成中燃煤占75%左右。
随着经济的快速发展,全国煤炭消费量不断增加,1990年为10.5亿吨,到1996年已增加至13.97亿吨,我国90%以上的二氧化硫排放由燃煤产生。
烟气脱硫技术现状及展

烟气脱硫技术现状及展目前,烟气脱硫技术主要采用湿法烟气脱硫和干法烟气脱硫两种方式。
湿法烟气脱硫常用的技术包括石灰-石膏法、海水法、铁盐法等。
其中,石灰-石膏法是目前应用最广泛的湿法烟气脱硫技术。
它通过将烟气中的二氧化硫与石灰反应生成石膏,从而实现对烟气中二氧化硫的吸收。
然而,湿法烟气脱硫技术存在着大量产生废水和污泥,造成二次污染的问题。
为了解决这个问题,干法烟气脱硫技术逐渐得到了发展。
其主要原理是将干燥的吸收剂喷入烟气中,通过化学反应吸收二氧化硫。
常用的干法烟气脱硫技术包括固定床吸附法、半干法吸收法、电子线束吸附法等。
其中,固定床吸附法采用活性炭等固态吸收剂与烟气中的二氧化硫反应,达到净化烟气的目的。
半干法吸收法是干法烟气脱硫技术和湿法烟气脱硫技术的结合,通过添加化学药剂将二氧化硫转化成稳定的化合物,再进行吸收。
而电子线束吸附法则是利用电子束在带电吸收剂表面形成电荷,吸附烟气中的二氧化硫。
在烟气脱硫技术的展望方面,一些新型烟气脱硫技术也在不断涌现。
例如,生物法、反应结晶法、分子筛吸附法等。
生物法是世界上新兴的烟气脱硫技术,利用微生物的酶解作用降解有害物质,操作简便、效果显著。
反应结晶法是利用化学结晶技术来净化烟气中的有害物质,不仅降低了排放浓度并减少了设备的占地面积。
而分子筛吸附法则是运用特殊的高分子吸附材料对烟气中的有害物质进行吸附,再通过物理或化学方法将其分离提取。
总之,烟气脱硫技术在全球范围内发展已经具有广泛的应用价值,并取得了较快的发展。
随着新技术的不断涌现,将有更多优良的环保技术运用在烟气脱硫技术中,为全球环保做出更大的贡献。
烟气脱硫脱硝技术研究进展及优化策略
烟气脱硫脱硝技术研究进展及优化策略随着环保意识的不断提高,烟气脱硫脱硝技术在工业生产中的应用越来越广泛。
其主要目的是降低烟气中的二氧化硫和氮氧化物的排放量,减少对大气环境造成的污染。
本文将探讨烟气脱硫脱硝技术的研究进展及优化策略。
一、烟气脱硫脱硝技术的研究进展1.脱硫技术的研究进展脱硫技术是现代工业烟气处理中最常用的技术,主要有湿法石灰石法、半干法石膏法、干法喷雾吸收法和选择性催化还原法等。
湿法石灰石法是目前应用最广泛的脱硫技术,其原理是将烟气在一定的温度下通过注入石灰石悬浮液,石灰石在烟气中与二氧化硫发生化学反应,形成石膏并沉淀下来,从而达到脱硫的目的。
但该技术存在着能耗高、占地面积大、产生大量的废水和固体废物等问题。
为解决湿法石灰石法存在的问题,半干法石膏法的研究应运而生。
半干法石膏法将石膏与氧化剂一起注入烟气中,通过化学反应将二氧化硫转化为石膏。
该技术的优点是产生的废水量少,占地面积小,但其成本较高,需要定期更换催化剂。
2.脱硝技术的研究进展脱硝技术是指通过一定的化学反应降低烟气中氮氧化物的排放量。
目前常用的脱硝技术有选择性催化还原法、SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)等。
选择性催化还原法是目前应用最广泛的脱硝技术之一,其原理是将氨水喷入烟气中,通过催化剂的作用,将氮氧化物转化为氮气和水蒸汽。
该技术的优点是脱硝效率高,但需要消耗大量的电力和氨水,成本较高。
SCR技术是一种基于催化剂的脱硝技术。
该技术将氨水喷入烟气中,在催化剂的作用下,将氮氧化物转化为氮气和水蒸汽。
与选择性催化还原法相比,SCR技术的脱硝效率更高,但需要更高的催化剂温度和氨的使用量。
SNCR技术是一种基于非催化剂的脱硝技术,其原理是喷入氨水或尿素在烟气中,通过高温环境下的化学反应使氮氧化物转化为氮气和水蒸汽。
与SCR技术相比,SNCR技术的投资成本低,但需要进一步完善其脱硝效果。
有关工业烟气脱硫技术研究进展
1前言SO2是造成大气污染的主要污染物之一,有效控制工业烟气中SO2是当前刻不容缓的环保课题。
据国家环保统计,每年各种煤及各种资源冶炼产生二氧化硫(SO2)达2158.7万t,高居世界第一位,其中工业来源排放量1800万t,占总排放量的83%。
其中我国目前的一次能源消耗中,煤炭占76%,在今后若干年内还有上升的趋势。
我国每年排入大气的87%的SO2来源于煤的直接燃烧。
随着我国工业化进程的不断加快,SO2的排放量也日渐增多。
2、烟气脱硫技术进展目前,烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法;其中最常用的是根据操作过程的物相不同,脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。
2.1湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。
湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上[2]。
缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
A石灰石/石灰-石膏法:原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaO3S)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。
是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。
B间接石灰石-石膏法:常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。
该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
钢铁厂烧结烟气脱硫技术的研究进展
钢铁厂烧结烟气脱硫技术的研究进展摘要:钢铁工业是国民经济的重要支柱之一,然而其生产过程中排放的烟气中含有大量的二氧化硫等有害气体,严重污染了环境。
为了解决这一问题,钢铁厂烧结烟气脱硫技术应运而生。
本文通过概述钢铁厂烧结烟气脱硫技术的发展趋势和应用实践,分析其前景,并给出结论。
通过对该技术的研究进展进行综述,旨在推动钢铁行业的绿色发展,提高环境质量,实现可持续发展目标。
关键词:钢铁厂;烧结烟气脱硫技术;研究进展1.钢铁厂烧结烟气脱硫技术的概述钢铁厂烧结烟气脱硫技术是针对烧结烟气中含有大量二氧化硫等有害气体的问题而研发的一种技术。
随着工业化进程的不断推进,钢铁厂烧结烟气排放问题日益突出,严重影响了环境质量和人民群众的健康。
因此,研究钢铁厂烧结烟气脱硫技术具有重要的理论和实践意义。
钢铁厂烧结烟气脱硫技术的概述主要包括脱硫原理、脱硫装置、脱硫剂选择以及脱硫效果评价等方面。
首先,脱硫原理是指通过将烟气中的二氧化硫与脱硫剂进行反应,使其转化为硫酸盐等可溶性化合物,从而达到脱除二氧化硫的目的。
其次,脱硫装置是指用于进行脱硫的设备,常见的包括湿法脱硫装置和干法脱硫装置两种。
湿法脱硫装置主要通过喷淋液或吸收剂与烟气进行接触,吸收和转化二氧化硫;而干法脱硫装置则主要通过干法吸附、干法反应或干法催化等方式进行脱硫处理。
脱硫剂选择是钢铁厂烧结烟气脱硫技术中的关键环节。
常用的脱硫剂包括石灰石、石膏、活性炭等。
不同的脱硫剂具有不同的脱硫效果和成本,因此在选择脱硫剂时需要综合考虑其脱硫效果、成本、可用性等因素。
此外,脱硫效果评价是对钢铁厂烧结烟气脱硫技术进行评估和改进的重要手段。
通过对脱硫效果的评价,可以及时发现问题并采取相应的措施进行改进,以提高脱硫效率和降低运行成本。
综上所述,钢铁厂烧结烟气脱硫技术的概述主要包括脱硫原理、脱硫装置、脱硫剂选择以及脱硫效果评价等方面。
该技术的研究和应用对于改善钢铁厂烧结烟气排放问题具有重要意义,同时也对推动环保事业的发展和保护人民群众的健康具有积极的影响。
工业烟气脱硫技术进展探讨
由于氨法吸收成本高,研究者又开发了双碱法脱硫技术,钠-钙双碱法脱硫技术是一种对石灰石-石膏法改造后得到的全新脱硫方法,主要是为了解决石灰石-石膏法中存在的易结垢问题,同时该方法还可以进一步提高脱硫效率。这种方法的基本原理是在烟气和石灰石浆液接触前先用碱或者强碱弱酸盐(如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3)的水溶液吸收SO2,然后将失活的吸收液引入再生池中与处理好的石灰浆液反应,这一过程可以将吸收液再生,再生后的吸收液可循环使用,同时得到副产物硫酸钙和亚硫酸钙。该方法之所以可以避免结垢就是因为整个反应过程固体的产生不在吸收塔中出现。同时由于钠碱吸收液与SO2的反应速率比石灰浆液与SO2的反应速率快,因此只需很小的液气比就能达到较高的脱除效率。但钠-钙双碱法涉及到的反应装置多,操作比较复杂,同时主要产物石膏的质量也会下降,不利于商业化推广[1]。
1.氧化法烟气脱硫技术
氧化法烟气脱硫技术是指在特定催化剂的催化作用下,在有足够氧环境中将烟气中的SO2氧化成为SO3的过程,并利用SO3易与水反应生成硫酸这一性质从而达到烟气脱硫的目的。这种方法中,在脱硫塔内不需要消耗大量的碱,大大的简化了流程,且不需要考虑结垢堵塞的问题。学者等根据催化氧化脱硫机理,使用廉价的FeSO4和MnSO4作为脱硫剂,利用Fe、Mn等过渡金属离子的催化作用,将烟气中SO2催化氧化为SO3,进一步反应生成硫酸而加以脱除。柴建伟等以0.12mol•L-1的Mn2+吸收SO2废气,当温度为28℃,PH=5~6时,脱硫率可达到85%以上。
2.化合法烟气脱硫技术
化合法烟气脱硫技术是利用烟气中主要含硫成分SO2可以和碱性氧化物反应这一化学性质,通过气液或气固两相接触反应,从而使含硫组分由气相转化为固相,进而方便脱除。最为典型的化合法烟气脱硫技术是炉内喷钙脱硫技术。该工艺先将烟气通入反应炉内,将已经研成粉末的石灰石用压缩空气喷入到最佳温度区,到达最佳温度区后石灰石受热分解生成CaO,之后再联合空气中的O2和SO2发生化合反应生成CaSO4。此法在气固两相之间进行反应,根据反应动力学可知,反应受传质影响较大,反应速率较慢。此外还受到石灰石粉末粒度、石灰石喷入位置的影响,导致该方法的脱硫效率较生产和使用大国,煤炭消费量占一次能源消费结构的比例达到近70%,而世界平均水平不到30%,全球一半以上的煤炭资源由中国消费。然而我国生产所用的煤炭中硫含量普遍较高(硫分布范围为0.1%~10%,平均约2%)。据测算我国通过煤炭燃烧排放的SO2量占总SO2排放量的50%。排放到大气中的SO2会产生硫酸酸雾或硫酸盐气溶胶,最终与水汽结合形成雾霾、酸雨,造成土壤酸化、危害人体健康等。对此,文章针对工业烟气脱硫技术方面提出了几点看法。
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安全事故的发生,除了员工安全意识淡薄是其根源外,还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。
摘要:本文针对工业烟气的脱硫技术的研究现状及研究方向进行综合性分析。
关键词:烟气脱硫技术研究1前言SO2是造成大气污染的主要污染物之1,有效控制工业烟气中SO2是当前刻不容缓的环保课题。
据国家环保统计,每年各种煤及各种资源冶炼产生2氧化硫(SO2)达2158。
7万t,高居世界第1位,其中工业来源排放量1800万t,占总排放量的83%。
其中我国目前的1次能源消耗中,煤炭占76%,在今后若干年内还有上升的趋势。
我国每年排入大气的87%的SO2来源于煤的直接燃烧。
随着我国工业化进程的不断加快,SO2的排放量也日渐增多。
2、烟气脱硫技术进展目前,烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法;其中最常用的是根据操作过程的物相不同,脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。
2。
1湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,1般均高于90%,技术成熟,适用面广。
湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上[2]。
缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、1次性投资高,1般适用于大型电厂。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
A石灰石/石灰-石膏法:原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaO3S)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。
是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。
B间接石灰石-石膏法:常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。
该法操作简单,2次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
C柠檬吸收法:原理:柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。
这种方法仅适于低浓度SO2烟气,而不适于高浓度SO2气体吸收,应用范围比较窄[3]。
另外,还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。
2。
2干法烟气脱硫技术优点:干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,设备简单,占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。
缺点:但反应速度慢,脱硫率低,先进的可达60-80%。
但目前此种方法脱硫效率较低,吸收剂利用率低,磨损、结垢现象比较严重,在设备维护方面难度较大,设备运行的稳定性、可靠性不高,且寿命较短,限制了此种方法的应用。
分类:常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。
以石灰石为例,在高温下煅烧时,脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。
A活性碳吸附法:原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化为3氧化硫(SO3),再与水反应生成H2SO4,饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生,同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。
可获得副产品H2SO4,液态SO2和单质硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫资源。
该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进,开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30,ZIA0,进1步完善了活性炭的工艺,使烟气中SO2吸附率达到95。
8%,达到国家排放标准[4]。
B电子束辐射法:原理:用高能电子束照射烟气,生成大量的活性物质,将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和2氧化氮(NO2),进1步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收C荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD.SI):原理:吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂带有静电荷,当吸收剂被喷射到烟气流中,吸收剂因带同种电荷而互相排斥,表面充分暴露,使脱硫效率大幅度提高。
此方法为干法处理,无设备污染及结垢现象,不产生废水废渣,副产品还可以作为肥料使用,无2次污染物产生,脱硫率大于90%[7],而且设备简单,适应性比较广泛。
但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子;对于1般的大型企业来说,需大功率的电子枪,对人体有害,故还需要防辐射屏蔽,所以运行和维护要求高。
4川成都热电厂建成1套电子脱硫装置,烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。
D金属氧化物脱硫法:原理:根据SO2是1种比较活泼的气体的特性,氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性,在常温或低温下,金属氧化物对SO2起吸附作用,高温情况下,金属氧化物与SO2发生化学反应,生成金属盐。
然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。
这是1种干法脱硫方法,虽然没有污水、废酸,不造成污染,但是此方法也没有得到推广,主要是因为脱硫效率比较低,设备庞大,投资比较大,操作要求较高,成本高。
该技术的关键是开发新的吸附剂。
以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的,虽然脱硫率比较高,但是工艺复杂,运行费用高,防污不彻底,造成2次污染等不足,与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应,故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。
2。
3半干法烟气脱硫技术半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末1颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
A喷雾干燥法[5]:喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积,在气液两相之间发生的1种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。
1般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等,目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。
1般情况下,此种方法的脱硫率65%~85%。
其优点:脱硫是在气、液、固3相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态的CaSO、CaSO,易处理,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少。
缺点:自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率不是很高。
所以,选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。
B半干半湿法:半干半湿法是介于湿法和干法之间的1种脱硫方法,其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间,该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。
这种技术的特点是:投资少、运行费用低,脱硫率虽低于湿法脱硫技术,但仍可达到70%tn,并且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠。
工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比,省去了制浆系统,将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH):水溶液改为喷入CaO或Ca(OH):粉末和水雾。
与干法脱硫系统相比,克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点,提高了脱硫剂的利用率,且工艺简单,有很好的发展前景。
C粉末1颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:技术原理:含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床,脱硫剂制成粉末状预先与水混合,以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内,与喷动粒子充分混合,借助于和热烟气的接触,脱硫与干燥同时进行。
脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。
这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。
具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,而且对环境的影响很小。
但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,在浆料的含湿量和反应温度控制不当时,会有脱硫剂粘壁现象发生。
D烟道喷射半干法烟气脱硫:该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫,不需要另外加吸收容器,使工艺投资大大降低,操作简单,需场地较小,适合于在我国开发应用。
半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液,浆滴边蒸发边反应,反应产物以干态粉末出烟道。
3新兴的烟气脱硫方法以及当前研究的热点最近几年,科技突飞猛进,环境问题已提升到法律高度。
我国的科技工作者研制出了1些新的脱硫技术,但大多还处于试验阶段,有待于进1步的工业应用验证。
3.1硫化碱脱硫法由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气,产品以生成硫磺为目的。
反应过程相当复杂,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx 等物质生成,由生成物可以看出过程耗能较高,而且副产品价值低,华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变,将溶液pH值控制在5。
5—6。
5之间,加入少量起氧化作用的添加剂TFS,则产品主要生成Na2S203,过滤、蒸发可得到附加值高的5H0·Na2S203,,而且脱硫率高达97%,反应过程为:SO2+Na2S=Na2S203+S。
此种脱硫新技术已通过中试,正在推广应用。
3.2膜吸收法以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的1种气体分离新技术,已得到广泛的应用,尤其在水的净化和处理方面。
中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体,效果比较显著,脱硫率达90%。
过程是:他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器,以NaOH溶液为吸收液,脱除SO2气体,其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开,SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处,SO2与NaOH迅速反应,达到脱硫的目的。
此法是膜分离技术与吸收技术相结合的1种新技术,能耗低,操作简单,投资少。
3.3微生物脱硫技术根据微生物参与硫循环的各个过程,并获得能量这1特点,利用微生物进行烟气脱硫,其机理为:在有氧条件下,通过脱硫细菌的间接氧化作用,将烟气中的SO2氧化成硫酸,细菌从中获取能量。
生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比,基本没有高温、高压、催化剂等外在条件,均为常温常压下操作,而且工艺流程简单,无2次污染。