SO2、NOx的处理方法
二氧化硫污染的处理方法
二氧化硫污染的治理方法化工与能源学院化学工程与工艺X班XXXXXX摘要：大气污染会对人类和其它生物的健康造成危害，本世纪以来，不断发生的公害，使人们认识到保护大气不受污染的重要性。
二氧化硫是大气主要污染物之一，是衡量大气污染程度重要标志。
目前我国是世界上二氧化硫排放量最大的国家，我国城市大气污染严重，对社会环境产生很大压力。
本文分析了二氧化硫的来源和危害,综述了二氧化硫废气的各种治理方法。
之处选择脱硫方法需要具体情况具体分析，应选择脱硫效率高,省投资，运转费低，长期运转稳定可靠，不产生二次污染的方法。
关键词：二氧化硫; 污染现状; 治理方法1 SO2的来源大气中的二氧化硫主要是由含硫燃料燃烧和生产工艺过程中采用含硫原料所产生的。
原油、煤以及铁、铜、铅、锌、铝矿石等许多原料中都含有硫。
煤和油等含硫燃料的燃烧、原油的炼制、金属矿石的冶炼等过程中，燃料和工业原料中的硫与氧结合，生成二氧化硫气体，排放到大气中，达到一定的量时，就会产生二氧化硫污染。
2 SO2的危害对人体健康的危害SO2SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，长期的影响会导致多种疾病，如：上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等，危害人类健康。
SO2在氧化剂、光的作用下，会生成使人致病、甚至增加病人死亡率，据有关研究表明，当硫酸盐年浓度在10μg/m3 左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低%。
SO对植物的危害2研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。
其主要伤害有：因H+降低细胞PH产生的伤害，因SO2导致细胞PH下降会引起气孔关闭，使叶绿素变成脱镁叶绿素等。
因SO32-和HSO3-的直接作用产生的伤害，可能与二硫化物反应切断双硫键；与辅酶反应，可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑；与嘧啶化合物反应，使mRNA钝化。
脱硫脱硝使用的工艺方法和原理
脱硫脱硝工艺方法和原理1. 引言随着工业化进程的加快和环境污染的加重，脱硫脱硝成为了重要的环境保护措施。
脱硫脱硝是指去除燃煤、燃油等燃料中的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）的过程。
本文将详细介绍脱硫脱硝的工艺方法和原理。
2. 脱硫工艺方法和原理2.1 石膏法脱硫石膏法脱硫是一种常用的脱硫工艺方法，其基本原理是利用石灰石（CaCO3）与二氧化硫（SO2）反应生成石膏（CaSO4·2H2O），从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下：1.燃煤锅炉中产生的烟气经过除尘器去除颗粒物后，进入脱硫塔。
2.在脱硫塔中，石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成石膏，并吸附一部分颗粒物。
3.脱硫后的烟气经过脱湿器去除水分后，排放到大气中。
石膏法脱硫的原理是利用石灰石的碱性来中和烟气中的酸性物质，将二氧化硫转化为不溶于水的石膏。
其反应方程式如下：CaCO3 + SO2 + 1/2O2 + H2O → CaSO4·2H2O + CO22.2 活性炭吸附法脱硫活性炭吸附法脱硫是一种利用活性炭吸附二氧化硫的工艺方法。
其基本原理是通过活性炭的大孔结构和表面吸附作用，将烟气中的二氧化硫吸附到活性炭上，从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下：1.烟气经过除尘器去除颗粒物后，进入活性炭吸附塔。
2.在吸附塔中，烟气经过活性炭层，其中的二氧化硫被吸附到活性炭上。
3.定期更换或再生活性炭，使其重新具有吸附能力。
4.脱硫后的烟气经过脱湿器去除水分后，排放到大气中。
活性炭吸附法脱硫的原理是利用活性炭的吸附特性，将烟气中的二氧化硫吸附到活性炭表面，从而达到脱硫的目的。
2.3 氨法脱硫氨法脱硫是一种利用氨水与二氧化硫反应生成硫酸铵的工艺方法。
其基本原理是通过氨与二氧化硫的反应生成不溶于水的硫酸铵，从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下：1.烟气经过除尘器去除颗粒物后，进入脱硫塔。
2.在脱硫塔中，氨水与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸铵，同时也吸附一部分颗粒物。
烟气同时脱硫脱硝的六种方法
烟气同时脱硫脱硝的六种方法脱硫脱硝的六种方法：1）活性炭法该工艺主体设备是一个类似于超吸附塔的活性炭流化床吸附器，在吸附器内，烟气中的SO2被氧化成SO3并溶于水中，产生稀硫酸气溶胶，随后由活性炭吸附。
向吸附塔内注入氨，氨与NOx在活性炭催化还原作用下生成N2，吸附有SO2的活性炭可进入脱附器中加热再生。
2）SNOx（WSA-SNOx）法WSA-SNOx法是湿式洗涤并脱除NOx技术。
在该工艺中烟气首先经过SCR反应器，NOx在催化剂作用下被氨气还原为N2，随后烟气进入改质器中，SO2在此被固相催化剂氧化为SO3，SO3经过烟气再热器GGH后进入WSA冷凝器被水吸收转化为硫酸。
采用SNOx技术，SO2和NOx的脱除率可达95%。
SNOx技术除消耗氨气外，不消耗其他的化学品，不产生其他湿法脱硫产生的废水、废弃物等二次污染，不产生石灰石脱硫产生的CO2，不足之处是能耗较大，投资费用较高，而且浓硫酸的储存及运输较困难。
3）NOxSO法在电除尘器（EP）下游设置流化床吸收塔（FB），用硫酸钠浸渍过的γ－Al2O3圆球作为吸收剂，吸收剂吸收NOx、SO2后，在高温下用还原性气体（CO、CH4等）进行还原，生成H2S和N2。
4）高能粒子射线法高能粒子射线法包括电子束（EBA）工艺和等离子体工艺，原理是利用高能粒子（离子）将烟气中的部分分子电离，形成活性自由基和自由电子等，氧化烟气中的NOx。
这种技术不仅能去除烟气中的NOx 和SO2，还能同时去除重金属等物质。
典型工艺过程依次包括:游离基的产生，脱硫脱硝反应，硫酸铵、硝酸铵的产生。
主要有电子束照射技术和脉冲电晕等离子体技术。
电子束照射技术脱硝率可达到75%以上，不产生废水和废渣。
脉冲电晕等离子体技术可同时脱硫、脱硝和除尘，但是耗能较大，目前对其反应机理还缺乏全面的认识。
5）湿式FGD加金属螯合物法仲兆平等发明了喷射鼓泡法用烟气脱硫脱硝吸收液，包括石灰或石灰石浆液、占石灰或石灰石浆液0.05%～0.5%（质量分数）的水溶性有机酸和占石灰或石灰石浆液0.03%～0.3%（质量分数）的铁系或铜系金属螯合物。
硫氧化物和氮氧化物去除方法
SOx排烟脱硫从燃料燃烧或工业生产排放的废气中去除SO2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SO2,回收硫酸钙(CaSO4)。
1897年日本本山冶炼厂用石灰乳【Ca(OH)2】脱除有色金属冶炼烟气中高浓度SO2（SO2浓度大于3%），脱硫率为21～23%。
1930年英国伦敦电力公司完成了用水洗法脱除烟气中低浓度SO2(SO2浓度小于3%)的研究工作，并在泰晤士河南岸巴特西电站，建造一套用泰晤士河水调制白垩料浆洗涤烟道气中SO2的装置。
排烟脱硫的方法有80多种，按使用的吸收剂或吸附剂的形态和处理过程，分为干法和湿法两大类。
干法用固态吸附剂或固体吸收剂去除烟气中的SO2的方法。
此法虽然出现较早,但进展缓慢,如美国和日本只有少数几套干法排烟脱硫工业装置投产。
中国湖北省松木坪电厂采用活性炭吸附电厂烟气中SO2已试验成功。
干法排烟脱硫存在着效率低、固体吸收剂和副产物处理费事、脱硫装置庞大、投资费用高等缺点。
目前在工业上应用的干法排烟脱硫主要有石灰粉吹入法、活性炭法和活性氧化锰法等。
石灰粉吹入法:将石灰石(CaCO3)粉末吹入燃烧室内，在1050℃高温下,CaCO3分解成石灰(CaO),并和燃烧气体中的SO2反应生成CaSO4。
CaSO4和未反应的CaO等颗粒由集尘装置捕集。
吹入的石灰石粉通常为化学计量的2倍。
此法脱硫率约为40～60%。
活性炭法：用多孔粒状、比表面积大的活性炭吸附烟气中SO2。
由于催化氧化吸附作用,SO2生成的硫酸附着于活性炭孔隙内。
从活性炭孔隙脱出吸附产物的过程称为脱吸（或解吸）。
用水脱吸法可回收浓度为10～20%的稀硫酸；用高温惰性气体脱吸法可得浓度为10～40%的SO2；用水蒸汽脱吸法可得浓度为70%的SO2。
活性氧化锰法(DAP-Mn法)：用粉末状的活性氧化锰(MnOx·nH2O)在吸收塔内吸收烟气中的SO2，其流程如附图。
工业炼铁尾气处理方法
工业炼铁过程中，尾气处理是非常重要的环境保护措施。
炼铁尾气中通常含有二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、颗粒物和其他有机化合物等污染物。
以下是几种常见的炼铁尾气处理方法：1. 脱硫：二氧化硫是炼铁尾气中的主要污染物之一，脱硫的方法包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫常用的方法是石膏脱硫法，通过使用石膏或其他吸收剂将SO2转化为石膏（CaSO4）并沉降。
干法脱硫常用的方法是喷射碱或喷射活性材料来吸附和中和尾气中的SO2。
2. 脱硝：氮氧化物是炼铁尾气中的另一个主要污染物，可以通过选择性催化还原（SCR）或选择性非催化还原（SNCR）等方法进行脱硝。
SCR方法利用催化剂将氨（NH3）或尿素（CO(NH2)2）与尾气中的NOx反应，将其转化为氮气和水。
SNCR方法则通过在高温条件下直接添加氨或尿素，使其与尾气中的NOx反应来降低氮氧化物的浓度。
3. 颗粒物去除：通过电除尘器、布袋除尘器、静电除尘器等设备，将尾气中的颗粒物净化掉。
这些设备利用静电、过滤或离心力等原理，将颗粒物捕集下来并分离。
4. 有机物处理：炼铁尾气中可能还含有一些挥发性有机物（VOCs）。
处理方法包括吸附、氧化和生物处理等。
吸附常用的方法是活性炭吸附或催化剂吸附，将有机物物理或化学吸附在吸附剂上。
氧化方法包括热解氧化和催化氧化等，通过高温或催化剂作用将有机物转化为无害的物质。
生物处理利用微生物来降解有机物，如生物滤床法或生物接触氧化法。
除了之前提到的尾气处理方法，还有其他一些炼铁尾气处理方法和技术可以考虑使用：5. 高温除尘：在尾气处理系统中，可以使用高温除尘器来去除颗粒物。
高温除尘器利用高温燃烧或热风作用，将尾气中的颗粒物进行热解或氧化降解。
6. 液体喷雾洗涤：液体喷雾洗涤是一种常见的尾气处理方法，通过向尾气中喷洒液体（如水或溶液），使颗粒物和有机物与液体接触，通过洗涤过程将其捕集并去除。
7. 活性氧化：通过使用氧化剂（如臭氧、氢过氧化物等），将尾气中的污染物进行化学氧化反应，将其转化为无害的物质。
非平衡等离子体法处理SO2与NOx的应用
的 ，其 机 理 与 电 子束 照 射 法 基 本 一致 ，但 是 ，Ｐ Ｄ Ｃ Ｐ技
术 产 生 电 子 的方 式 与 Ｅ Ｂ法 截 然 不 同 ，它 是 利 用 气 体 放 电 过 程 产 生 大 量 电 子 ，电 子 能 量 等 级 与 Ｅ Ｂ法 电 子 能 量 等 级 差别 很 大 ，仅 在 ５ ２ ｅ 范 围 内 。 与 电 子 照 射 法 — ０ｖ
量 活 性 粒 子 （ ＯＨ、Ｏ 和 ＨＯ２等 ） 与 污 染 物 进 行 反 如
于气体原 子 的电离 能 时，电子 与原 子 间的非 弹性 碰撞
将 导致 气 体 电 离 。 当 气 体 的 电 离 率 足 够 大 时 ， 中 性 粒 子 的物 理 性 质 开 始 退 居 次 要 地 位 ，整 个 系 统 受 带 电 粒
【 摘要】本文阐述 了非平衡等离子体法在国内外的一些研究现状，非平衡等离子体的产生及特点，
以及其在治理烟 气中有 害气体 Ｓ ２与 Ｎ ｘ的机理 ，对其 在烟气脱硫脱硝方 面的可行 性研 究与展望 。 ｏ Ｏ
【 关键词】非平衡等离子体；脱硫脱硝；ｓ ２ Ｎ ｘ ０ 与 Ｏ
中圈分类 号 ：Ｘ １ Ｓ 文献标识码 ：Ａ 文章 编号 ：１７ —２８ （０ ６ ４—０ １ 一Ｏ ６ ３ ８ Ｘ ２ ０ ）０ ０８ ２ 介质 阻挡 放 电 法 ，表 面 放 电法 等 ， 这 些 方 法 与 Ｅ Ｂ法 、 Ｐ ＤＰ法 原 理 基 本 相 同 ，不 同 的 是 放 电 方 式 与 反 应 容 Ｃ 器 。 目前 Ｐ ＤＰ法 应 用 最 为 广 泛 ， 由 于 其 技 术 中 所 用 Ｃ
体 ，其 特 点 是 重 粒 子 （ 子 、 分 子 、 离 子 ） 温 度 接 近 原
于 电 子 温 度 ；非 平 衡 态 等 离 子 体 特 点 是 电 子 温 度 远 远 高 于 重 粒 子 温 度 ，通 常 采 用 辉 光 放 电 、微 波 放 电 、 电 晕 放 电或 无 声 放 电产 生 ；燃 烧 等 离 子 体 通 过 燃 烧 形 成 ， 其 特 点 是 电 离 度 极 低 。 等 离 子 体 的 应 用 技 术 因 其 特 点
超低排放技术方案
超低排放技术方案首先是大气污染物治理技术。
大气污染物主要包括颗粒物(PM2.5、PM10)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)等。
针对颗粒物的治理技术主要包括机械除尘、静电除尘、湿法除尘等。
其中，静电除尘采用在气流中加电场的方式，使颗粒物带电并被收集，具有高效、经济的特点。
对于SO2的治理，常用的方法是石灰石石膏法和海水脱硫法。
这两种方法分别利用石灰或者海水与SO2反应生成硫酸钙或者硫酸钠，从而达到脱硫的效果。
对于NOx的治理，常用的方法是选择性催化还原法，利用氨在催化剂的作用下与NOx反应生成氮和水。
其次是水污染物治理技术。
水污染物主要包括重金属、有机物、氮磷等。
对于重金属的治理，常用的方法有沉淀、吸附和隔离等。
其中，沉淀是利用金属离子与沉淀剂反应生成不溶性沉淀物，从而减少金属离子的浓度。
吸附是利用吸附剂吸附金属离子，常用的吸附剂有活性炭、聚合物等。
对于有机物的治理，常用的方法包括生化处理和物理吸附等。
生化处理是利用微生物将有机物降解为无害的物质，常见的方法有好氧生物处理和厌氧生物处理等。
物理吸附则是利用活性炭等吸附剂将有机物吸附，从而达到去除有机物的目的。
对于氮磷的治理，主要利用生化法和化学沉淀法。
生化法主要利用硝化和反硝化过程将氨氮转化为硝态氮和氮气，磷酸盐通过生物吸附和化学还原得到去除。
再次是固体废物处理技术。
固体废物主要包括垃圾、煤矸石等。
对于垃圾的处理，常用的方法有焚烧和填埋。
焚烧是利用高温燃烧将垃圾转化为无害物质和能量，可以减少垃圾的体积和有害物质的排放。
填埋是将垃圾掩埋在地下，采用生物降解和厌氧条件降解有机物，将废物体积减少并避免有害物质排放。
对于煤矸石的处理，常用的方法是浸泡氧化法（WAO）。
WAO是指用氧化剂与煤矸石发生氧化反应，将其转化为无害的物质。
最后是低碳技术。
低碳技术主要包括降低能源消耗和使用清洁能源。
降低能源消耗的方法有节能改造、提高能源利用效率、绿色建筑等。
节能改造主要包括对现有设备进行优化和升级，采用高效节能设备等。
石油化工中的脱硫脱硝技术
石油化工中的脱硫脱硝技术石油化工行业是世界上最重要的工业部门之一，然而，其生产过程会产生大量的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx），这些气体对环境和人类健康造成严重威胁。
因此，在石油化工过程中，脱硫脱硝技术的应用变得非常重要。
本文将讨论石油化工中常见的脱硫脱硝技术及其应用。
一、脱硫技术1. 燃烧方式脱硫燃烧方式脱硫是一种常见的脱硫技术，在石油化工中广泛应用。
该技术通过在燃烧过程中添加脱硫剂，如石灰石、石膏等，来降低燃料中的硫含量。
在燃烧过程中，硫与脱硫剂发生化学反应，生成无害的硫酸钙（CaSO4）沉淀物。
这种方法既可以减少SO2的排放，又可以回收硫。
2. 湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是一种高效脱硫技术，其原理是通过将烟气与含有碱金属离子的吸收剂接触，将SO2吸收到吸收剂中。
常用的吸收剂包括氢氧化钙（Ca(OH)2）和氨水（NH3）。
其中，氨水法是目前最常用的湿法脱硫技术，具有高效、灵活性强等优点。
3. 干法烟气脱硫干法烟气脱硫是一种将石灰石作为脱硫剂进行固定床吸收的技术。
通过将烟气与石灰石直接接触，SO2会与石灰石中的氧化钙（CaO）发生化学反应，生成无害的硫酸钙。
该技术可以同时去除烟气中的SO2和微粒物质。
二、脱硝技术1. 选择性催化还原（SCR）选择性催化还原（SCR）是一种常用的脱硝技术，通过在合适的温度下将氨（NH3）或尿素（CO(NH2)2）注入烟气中，通过催化剂的作用将NOx转化为无害的氮气（N2）和水（H2O）。
SCR技术具有高效、能耗低、适应性强等优点，已广泛应用于石油化工中。
2. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种将烟气中的NOx吸附到活性炭表面的方法。
这种技术通过在活性炭上形成一层氮氧化物吸附剂，使NOx在表面被吸附并转化为无害物质。
活性炭吸附法具有操作简单、投资成本低和损耗小等优点。
3. SDNR技术SDNR（Selective Direct Noncatalytic Reduction）技术是一种新型的非催化还原技术，其原理是通过在烟气中注入适量的还原剂（如氨或尿素）来直接还原NOx为N2和H2O。
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• 我国南方城市SO2污染现状
硫循环与硫排放
硫循环与硫排放
• 20世纪90年代末我国酸雨区域分布
SOx形成的控制
控制燃烧生成SO2的方法：采用低
硫燃料，燃料脱硫，燃烧过程中脱
硫和未端尾气胶Байду номын сангаас。
燃烧前脱硫
• 1.煤炭的固态加工
– 煤炭洗选
• 物理洗煤 • 化学洗煤
• 微生物洗煤
540～700oC CaS H 2O CO 2 CaCO 3 H 2S
高浓度SO2尾气的回收和净化
冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，SO2浓度通常2％～40％ – 化学反应式
1 SO3 SO2 O2 2 SO3 H 2O H 2SO4
– 反应1为放热反应，温度低时转化率高
其他湿法脱硫技术
3.氨法
采用一定浓度的氨水做吸收剂，最终的固体废弃 物是硫酸铵。氨法烟气脱硫主要包括SO2的吸收和吸 收后溶液的处理。 2NH3＋SO2＋H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O (NH4)2SO3 2NH4HSO3
氨法具有原材料（氨）来源稳定，无固体废弃物的 优点。
加入己二酸的石灰石法
• 在洗涤浆液中它能缓冲PH的作用； • 来源丰富，价格低廉； • 在现已运行的石灰石／石灰流程，加入已二酸，不须 • •
作修改。 己二酸抑制气液界面上 SO2 溶解造成的 pH 值降低，加 速液相传质 己二酸钙的存在增加了液相与 SO2的反应能力降低钙硫 比
主要烟气脱硫工艺
加入MgSO4： • 克服石灰石法的结垢； • 使SO2以可溶性盐吸收。
喷雾干燥法烟气脱硫
喷雾干燥法有吸收剂制备、吸收和干燥、 固体捕集、固体废物处置四个过程。 吸收剂制备： 1．吸收剂选择：价格因素和当地是否能够 得到。（例啤酒业、造纸业的废水） 2．吸收剂溶液或浆液在现场制备。
喷雾干燥法烟气脱硫
吸收和干燥：含 SO2 的烟气进入喷雾干燥器 后，气相中的SO2与吸收剂反应，同时烟气 预热可使水分蒸发至干。 以石灰喷雾干燥为例： Ca(OH)2 （ s ） ＋ SO2(g) ＋ H2O(l) CaSO3 •2H2O (s) CaSO3•2H2O （ s ） ＋ ½O2(g) CaSO4•2H2O (s)
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫的影响因素
1.钙硫比
表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数 脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达
1 exp( mR )
m－综合影响参数
m综合影响参数，（流化速度，脱硫剂颗粒尺寸，脱硫剂种类等） 2.煅烧温度 存在最佳脱硫温度范围 温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面 温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重
燃烧中脱硫
流化床燃烧技术
– 流化条件：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
优点：1．有强烈的湍动混合，强化了气固两相的质 量、热量交换。 2．延长燃料在炉内停留时间。
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
WHO Standard
• 我国北方城市SO2污染现状
硫循环与硫排放
3 g/m
100 150 200 250 50 0
Chengdu Kunming Chongqing Guiyang Nanning Changsha Wuhan uangzhou Nanchang Hefei Nanjing Fuzhou Hangzhou Shanghai
SO2＋H2O H2SO3 H2SO3＋MgSO4 Mg2＋＋2HSO3－ 若CaCO3存在： MgSO4＋2HSO3－＋CaCO3 MgSO3＋Ca2＋＋SO32－＋CO2＋H2O 反应槽中： Ca2＋＋SO32－＋2H2O CaSO3•2H2O
主要烟气脱硫工艺
双碱流程：加入碱金属盐类或碱类的水溶液 目的：提高SO2的去除率；克服石灰－石灰石法 易结垢。 以碱先吸收SO2，然后用石灰或石灰石再生吸收 SO2，将SO2以CaSO3或CaSO4排出钠盐。 以 Na2CO3 形 式 加 入 ， 钠 盐 补 充 量 约 为 0.05mol/mol SO2。 CO32－＋2SO2＋H2O 2HSO3－＋CO2 HCO3－＋SO2 HSO3－＋CO2 再使用石灰石或石灰与其反应。
燃烧前脱硫
2.煤炭的转化
– 煤的气化
• 采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂，在气
化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气
• 移动床、流化床和气流床三种方法
– 移动床用O2，水蒸气作气化剂对灰分离，水分褐煤较 适用。流化床以8mm以下的颗粒煤为原料，排灰中C 的含量低。
燃烧前脱硫
煤的液化
通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料 等液体产品 直接液化和间接液化 – 直接液化法：高温高压对煤加大量的H，降 低C／H的比例。 – 间接液化法：把煤气化转化为合成气（CO ＋H2），再用催化剂转化为液体。
喷雾干燥法烟气脱硫
固体废物处置：当未反应的 CaO 固体废 弃物<5％，同飞灰处理办法相同。 固体捕集：从喷雾干燥系统出来的固体 粉尘，主要包括飞灰、硫酸钙、亚硫 酸钙、及过剩的氧化钙。
其他湿法脱硫技术
1． 氧化镁法 氧化镁法具有脱硫效率高、可回收硫、不产 生固体产物等优点。 反应如下： Mg(OH)2＋SO2 Mg SO3 ＋H2O Mg SO3
加热
MgO＋SO2
其他湿法脱硫技术
2． 海水脱硫 • 海水通常呈碱性（具有天然的酸碱缓冲能力） • 海水中有大量可溶性盐（NaCl、硫酸盐、碳酸盐） • 海水可以加入石灰调节其碱度 优点：海水脱硫具有脱硫剂成本、工艺设备简单，无 固体产物。 问题：由于海水碱度有限，适用于低硫煤。排放海水 的硫酸盐，COD值上升，PH值和溶解氧下降。 目前短期无影响，但长期有无影响？
低浓度SO2烟气脱硫
低浓度SO2烟气脱硫
主要烟气脱硫工艺
1.石灰石/石灰法洗涤
目前应用最广泛的脱硫技术
主要烟气脱硫工艺
1.石灰石/石灰法洗涤（续）
影响因素：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固 体含量、SO2浓度、吸收塔结构
主要烟气脱硫工艺
1.石灰石/石灰法洗涤（续）
烟气脱硫工艺
清洁气体 出口 去湿器
流化床燃烧脱硫的影响因素
脱硫剂的再生
• 不同温度下的再生反应
1100oC以上（一级再生法）
CaSO 4 CO CaO CO 2 SO 2 CaSO 4 H 2 CaO H 2O SO 2
870～930oC（二级再生法）
CaSO 4 4CO CaS 4CO 2 CaSO 4 4H 2 CaS 4H 2O
– 工业上一般采用多层催化床层
高浓度SO2尾气的回收和净化
高浓度SO2尾气的回收和净化
低浓度SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫
燃烧设施直接排放的SO2浓度通常为10-4～10-3数量级 由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵
分类
脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法
• 抛弃法：在脱硫过程中形成的固体产物被废弃，吸收剂 须不断地加入。 • 再生法：与SO2反应后吸收剂可连续地在一个闭环系统 中再生，再生后的脱硫剂和补充的新鲜吸收剂回到脱硫 系统中使用。
水洗喷管 污染气体 入口 浆液喷嘴
循环泵
多孔板
搅拌器
氧化空气 入口
主要烟气脱硫工艺
1.石灰石/石灰法洗涤（续）
解决的问题
• 设备腐蚀：（采用合金C－276，控制Cl－浓度）
•
结垢和堵塞：
溶液或料浆中水份被蒸发而固体沉积 Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出 CaSO3 或 CaSO4 从溶液中结晶析出（由于 CaSO4 结垢难 去除，所以在吸收塔控制亚硫酸盐氧化率在20％以下） • 除雾器阻塞:用高速喷嘴每小时数次喷清水冲洗（雾滴 进入烟道，腐蚀设备）
喷雾干燥法烟气脱硫
是一种湿－干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿 钙法,其脱硫过程是SO2被雾化的 Ca(OH)2浆液或 Na2CO3 溶液吸收。由于液滴被高温的烟气干燥 ，形成干废物（亚硫酸盐、硫酸盐、飞灰及未反 应的吸收剂），它们由袋式或电除尘器捕集。设 备和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的 1/2~1/3) 主要适用于低硫煤，应用广泛。
低浓度SO2烟气脱硫
脱硫产物状态：湿法和干法
• 湿法系统：利用碱性吸收液或含触媒粒子的溶液，吸 收烟气中的SO2。 • 干法系统：利用固体吸附剂和催化剂在不降低烟气温 度和不增加湿度的条件下除去烟气中的SO2。 • 喷雾干燥法：采用雾化脱硫剂浆液进行脱硫，但在脱 硫过程中雾化滴被蒸发干燥，因此称为湿干法或半干 法。 目前广泛采用的烟气脱硫技术仍然是湿法石灰石脱硫工 艺。
SO2、NOx的处理方法
张 宇 峰
zhangyuf99@
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 4.燃煤二氧化硫污染控制技术综合评价 5.中国控制酸雨和二氧化硫污染的政策、措施和 重大行动
硫氧化物的污染－关注热点
• 早期
– 我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤 占23%、浮选占14% – 1995年我国煤炭洗选能力3.8×108t，入洗量 2.8×108t ，入洗率22%。
燃 料 脱 硫
a.分选法，高硫煤中FeS2含量高，FeS2比重 5，清洁煤比重1.25，将煤破碎后，水洗FeS2。 （去除煤中FeS2，不能去除有机硫） b.溶剂精制煤（SRC），将煤用溶剂萃取加 H。将煤破碎，与溶剂混合制成煤浆，在高温 高压下加H液化，形成凝胶，使不溶灰分、 FeS2分离。 c. 型煤固硫，加入粘结剂（沥青）或钙系固 硫剂。