国内外烟气脱硫技术发展现状及各种技术对比概要38页PPT

最主流烟气脱硫脱硝技术大汇总

目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态, 烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟, 效率高，操作简单。

一、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。

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。

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

经分离的亚硫酸钙（CaSO3）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。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

SO2生成亚硫酸钙, 目前传统的石灰石 / 石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，

其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。

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(AI2O3&dot ; nH20)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。

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

烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨

摘要：根据我国目前的经济发展现状来看，火电厂烟气脱硫脱硝的处理是必须要重视起来的重点工作，如果不加以控制的话，不但会影响到人们的生活和健康，还会阻碍到我国社会经济的可持续发展。因此，相关部门需要加大对脱硫脱硝技术的研发力度，要通过各项技术的应用，更好地保证人们的生活，推动我国社会的可持续发展。

关键词：烟气；脱硫脱硝技术；环保；

前言

火电厂发电主要是依靠燃烧，燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。火电厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氮氧化物等，这些排放出来的物质如果不及时有效的处理，就会飘散到空气中，从而给大气环境带来很大的污染，而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。

1火电厂烟气脱硫脱硝技术应用

1.1火电厂烟气脱硫技术

(1)干法脱硫技术。即通过固态的吸收剂来对二氧化硫进行吸附的技术。目前我国经常使用的干法脱硫技术主要有：氧化物法和活性炭吸附法。利用干法脱硫技术能有效地提高脱硫率。而存在的问题是脱硫以后产生的物质是无法进行回收的，这也是干法脱硫技术的一大弊端。(2)湿法脱硫技术。湿法脱硫技术与上述干法脱硫技术正好相反，是采用液体吸收剂来实现脱硫的一种技术。湿法脱硫技术与干法脱硫技术相比，脱硫效果会更好，脱硫效率可以高达90%甚至以上，是目前火电厂应用非常广泛的一种技术，而且对于湿法脱硫技术来说，还不需要火电厂投入很大的资金成本，在脱硫后的物质也会被应用起来，所以需要重点关注此脱硫技术的应用。目前火电厂的脱硫技术来说常用的有以下几种：即石灰石-石膏烟气脱硫技术和海水脱硫技术。其中石灰石-石膏烟气脱硫技术主要是利用石灰石来吸附烟气中的二氧化硫，不会投入很大的成本，而且脱硫以后所产生的石膏也能循环的使用，所以其经济效果很好。而海水法烟气脱硫技术主要采用的是酸碱中和原理，即排放出来的二氧化硫和碱性的气体结合所产生的化学反应。对于此项技术来说，应用成本也不是很高，操作起来也比较方便，所以也得到了广泛的应用。(3)烟气氨法脱硫技术。它最大的优势和特点，是可以将排放物作为农用肥料来使用，非常符合我国现状。在应用的过程中，利用高浓度的氨水作为吸附剂来吸收二氧化硫物质，从而实现烟气净化的作用和目的。但是目前我国火电厂并没有应用该技术，主要原因有两点：一是氨的价格比较昂贵，所以会增加投入成本；另一个是脱硫后的工作难度非常大，所以会在一定程度上影响到烟气氨法脱硫技术的应用和推广。

各种脱硫技术方法的比较

半干法烟气脱硫系统

一、半干法脱硫工艺

1、介绍

1997年ABB低投资烟气脱硫（FGD）技术方面的开发工作得到了广泛的报道。这种技术将低投资与优良的性能巧妙地结合，是针对亚洲和东欧的新兴市场开发的。

采用这种脱硫技术，不管燃料中的含硫量是多少，脱硫效率都有可能达到90%以上，此外，该系统适合于已有项目的改造，它的占地面积小。干法烟气脱硫技术常被忽略的一个主要特点是它在不增加投资的情况下提高了除尘效率。从干法烟气脱硫系统排出的烟气可不经加热，通过已有的烟囱排出。

2、半干法工艺过程

半干法工艺是利用含有石灰（氧化钙）的干燥剂或干燥的消石灰（氢氧化钙）吸收二氧化硫的，这两种吸收剂都可使用，也可以使用含适当碱性的飞灰。

任何干法烟气脱硫工艺中，关键的控制参数都是反应区内，即反应器及其后的除尘器内的烟气温度。在相对湿度为40%至50%时，消石灰活性增强，能够非常有效地吸收二氧化硫。烟气的相对湿度是利用给烟气内喷水的方法提高的。在传统的干法烟气脱硫工艺中，水和石灰是以浆液的状态（不论是否循环）注入烟气的，但水分布在粉料微粒的表面，水在其中的含量仅占百分之几。这样，吸收剂的循环量比传统干法烟气脱硫要高得多。即，用于蒸发的表面积非常大。进入烟气的粉料的干燥时间非常短，所以它可以采用比传统喷雾干燥技术小得多的反应器。提高了烟气的相对湿度，足以在典型的干法脱硫操作温度或高于饱和温度10℃~20℃（实践中这一温度范围是65℃~75℃）激活石灰吸收剂二氧化硫。

水在增湿搅拌机中加入吸收剂，然后才注入烟气。半干法技术的独到之处是所有的循环吸收剂都要在搅拌机中增湿，这样做，可以最大限度的利用循环吸收剂。经过活化和干燥之后，烟气中干燥的循环粉料在高效的除尘器，最好是袋式除尘器中被分离出来，进入搅拌机，补充石灰也是在这里加入的。注入搅拌机的水量要保证恒定的烟出口温度。控制系统以烟气的出入口温度为基础，以烟气量为辅助，采用前馈信号控制，并有反馈微调。出口的SO2也采用类似的方法进行控制：入口和出口的SO2浓度加上烟气流量决定石灰的加入速率。副产品收集在除尘器灰斗内，当达到回斗的最高料位时，副产品溢流排出。

循环流化床烟气脱硫技术

1. 引言

我国是以燃煤为主的国家，据统计，1995年煤炭消耗量为12.8亿吨，且逐

年递增，二氧化硫的排放量达2370万吨，超过美国2100万吨的排放量，成为世界

二氧化硫排放第一大国。目前全国62%以上的城市SO2浓度超过国家环境质量二级标

准，占全国面积40%左右的地区受到SO2大量排放引起的酸雨污染，因此控制SO2的

污染势在必行。

1996年我国颁布的《新大气法》针对我国酸雨和SO2污染日趋加重的情况，

规定对已经产生和可能产生酸雨的地区和其他SO2污染严重地区划定酸雨控制区或

者SO2控制区，控制区内新建的不能燃用低硫煤的火电厂和其他大中型企业必须配

套建设脱硫和除尘装置，或者采用相应控制SO2的措施；已建成的不能燃用低硫煤

的企业应采取控制SO2排放和除尘措施。国家环保局要求在两控区内，要把治理措

施作为当地规划的重点内容。因此高效脱硫设备的研究开发任重道远。

2. 国内外研究现状

目前，国内外应用的SO2的控制途径有三种：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和

燃烧后脱硫(即烟气脱硫)。其中，烟气脱硫(FGD即FlueGasDesulfuration)是目前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制SO2污染和酸雨的主要技术手段。

全世界已有15个国家和地区应用了 FGD装置，其设备总装机容量相当于2-2.5

亿Kw，每年去除SO21000万吨。据统计，1992年，全球安装了 FGD装置646套，其

中美国占55.3%，德国占26.4%，日本占8.6%，其余国家占9.7%。由于上述三国大

规模应用FGD装置，且成效显著，虽然近年三国电站的装机容量不断增加，但SO2

排放总量却逐年减少。日本是世界上最早大规模应用FGD装置的国家。截止1990年，该装置达1900

多套，总装机容量达0.5—0.6亿Kw。目前，日本的SO2已基本得到控制。

自70年代初开始，特别是1978年美国重新修改了环境法规，否决了高烟

国内外烟气脱硫技术综述

第26卷第4期电站系统工程 Vol.26 No.4 2010年7月 Power System Engineering 1

文章编号：1005-006X(2010)04-0001-02

国内外烟气脱硫技术综述 Summary of Domestic and Abroad FGD Technology 嫩江县海信热电有限责任公司张秀云郑继成

近年来，世界各发达国家在烟气脱硫（FGD）方面均取

得了很大的进展，美国、德国、日本等发达工业国家计划在

2000年前完成200610 MW的FGD处理容量。目前国际上

已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有：①湿法脱

硫技术，占85%左右，其中石灰石石膏法约占36.7%；②雾

干燥脱硫技术，约占8.4%；③吸收剂再生脱硫法，约占3.4%；

④炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法，约占1.9%；⑤海水脱

硫技术；⑥电子束脱硫技术；⑦脉冲等离子体脱硫技术；⑧

烟气循环流化床脱硫技术。

1 主要烟气脱硫技术

1.1 湿法脱硫技术

湿法脱硫工艺应用最多，占脱硫总装机容量85%。而其

中占主导地位的石灰石-石膏法是目前技术上最成熟、实用

业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺，已有近30年的运行

经验，其脱硫效率在90%以上，副产品石膏可回收利用，也

可抛弃处置。20世纪70年代末，石灰石-石膏法FGD技术在

美国、德国和英国基本过关，开始大规模推向市场，到80

年代中期，这些国家的FGD市场渐趋饱和。各供应商在完成

项目的过程中不断积累经验，形成了各自的特点，但从总体

上看，还是大同小异，共性大于个性。值得一提是德国的SHU

公司（全称黑尔环境工程公司）的工艺，在吸收剂石灰石浆

液中加入少量甲酸（HCOOH即蚁酸），效果很好；脱硫反

应中间生成物不是难溶的CaSO3而是易溶的Ca(HSO3)2，避免

了一般石灰石/石灰-石膏法操作不当时出现CaSO3结垢和堵

塞现象；石灰石的溶解度增加80～1000倍，可使液气比减少

有图有真相,干法、半干法、湿法脱硫,太详细

脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法，看完这篇就知道了

导读

目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。

湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单。

一、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。

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。

技术路线

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（CaSO3）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。

目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的，其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术，双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。

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。

CFB-FGD、NID、RCFB-FGD 三种脱硫工艺的比较

1 CFB-FGD、NID、RCFB-FGD三种脱硫工艺的比较

一、烟气循环流化床干法脱硫技术（CFB-FGD）：

烟气循环流化床干法脱硫技术是德国鲁奇能捷斯（LLAG）公司最早

在上世纪七十年代末开始了循环流化床烟气脱硫技术的研究，经过近三十

年的不断改进（主要是在90年代中后期），解决了烟气循环流化床干法脱

硫技术在负荷适应性、煤种适应性、物料流动性、可靠性、大型化应用等

方面的问题，使烟气循环流化床脱硫技术得以成熟地进行工业应用。

德国鲁奇能捷斯（LLAG）公司是世界上最早从事烟气治理设备研

制和生产的企业，已有一百多年的历史（静电除尘器的除尘效率计算

公式---多依奇公式，就是该公司多依奇先生在上世纪初发明的）。

迄今为止，德国LLAG公司的循环流化床干法脱硫技术在全世界已有

约50多套应用业绩。其中包括世界上成功运行的300MW机组配套配套

业绩。

从已投运装置的情况看，LLAG的烟气循环流化床技术，在脱硫率、

Ca/S比、负荷适应能力、系统阻力、可控性、系统配置灵活性、可靠性等

多项技术指标上，居于世界领先水平。

德国LLAG公司的烟气循环流化床脱硫技术的主要特点说明如下：

1、采用流化床脱硫塔，一炉一塔。

2、塔内烟气流速约5m/s，烟气与脱硫剂的接触时间大于8秒钟以上，

有利于脱硫效率的保证和脱硫灰水分的充分蒸发，提高整个系统的

可靠性。另外，长达8秒的接触时间为高脱硫率提供了的保证。

2 3、将物料和水分开单独加入到吸收塔内，加水的位置位于流化床颗粒

浓度最大和湍动能最大的区域，采用单根回流式高压喷嘴，注入到

塔内的雾化水的粒径小于200μ，通过气流和以大量激烈湍动的颗

粒，促使脱硫反应的降温水得到有效的蒸发。

4、采用回流式高压喷嘴单喷嘴，水泵的出水设计量是喷嘴注水量的数

倍，适应烟温变化的能力较强。

5、脱硫灰和吸收剂均从文丘里下部烟气高温段注入，抑制和减少了强

吸水性物质的产生，提高了脱硫灰的流动性，解决了脱硫灰过度抱

烧结烟气脱硫脱硝处理技术的比较分析

在烧结过程中，在高温燃烧条件下，燃料与烧结混合料发生烧结反应而产生So2、N0x.HC1HF、Co2、C0、二嗯英等多种污染物和粉尘等废气，其主要特性包括烟气量大、温度波动大、粉尘浓度高、气体腐蚀性高、二氧化硫排放量大等。20**年国家环保部公布实施了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，严格要求污染物排放标准。因此，对烧结烟气开展脱硫脱硝处理势在必行。

1烧结烟气脱硫脱硝处理的现状

我国烧结烟气脱硫早在20**年由***钢铁厂在24m2烧结厂初步实施，于20**年全面实施。据环保部统计数据，至20**年，全国烧结机脱硫设施共有526台（见表1）,已有脱硫设施的烧结机面积达8.7万m2,占烧结机面积的63%。从公布的清单分析，干法、半干法占17%,湿法占87%o除部分已建的干法（活性炭法）烧结脱硫脱硝一体化处理设施外,烧结机烟气脱硫脱硝的实例较少。

《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662—20**）自20**年10月1日起执行第二时段的排放标准，规定了NOx和二嗯英的排放限值要求，严格要求So2、颗粒物和氟化物的排放，而现有的烧结烟气脱硫设施无法满足新的排放标准，因此实现烧结烟气多污染物协同处置和一体化处理势在必行。

2烧结烟气脱硫脱硝的分析

目前，对烧结烟气的污染处理主要以脱硫为主。新标准的实施对烟气处理提出了更严格的要求，尤其是对于已建的脱硫设施，由于技术、用地、建设和运行成本等因素的限制，直接导致烟气处理系统变得复杂和处理成本增加。因此，应针对项目建设特点，对新建烧结机、已建成的脱硫设施区别对待，综合考虑一种一体化的处理技术。

由于现有的烧结烟气脱硫工艺主要集中于传统的干法、半干法、湿法，因此分别选取干法、半干法、湿法脱硫脱硝一体化等技术开展分析比照。

2.1活性炭烟气净化技术

20世纪50年代德国开始研发活性炭吸附工艺，20世纪60年代日本也开始研发。目前，国内外大型钢铁企业在烧结烟气脱硫脱硝中已取得多项工程应用，包括新日铁名古屋制铁所烧结机（1987年8月投运）、浦项钢铁（POSeO）烧结机（20**年投运）等。太钢从日本住友株式会社引进相关技术应用于3号、4号烧结机，于20**年建成活性炭烟气处理设施。其反应原理包括以下几方面：

碳捕集利用与封存技术研究进展

第14卷第6期2023年12月有色金属科学与工程Nonferrous Metals Science and EngineeringVol.14，No.6Dec. 2023

碳捕集利用与封存技术研究进展

谢斌a，卢大贵a，吴彩斌*a，b

（江西理工大学，a. 资源与环境工程学院；b. 江西省矿冶环境污染

控制重点实验室，江西赣州 341000）

摘要：碳捕集、利用与封存（Carbon Capture，Utilization and Storage，CCUS）作为应对全球气候变

化的关键技术，是实现“双碳”目标之利器，受到全球的广泛关注。本文对CCUS全流程及其技

术进行总结，重点介绍了燃烧前捕集、富氧燃烧捕集和燃烧后捕集3种类型，其中燃烧后捕集在

技术上最为成熟；CO2运输方式主要有管道运输、罐车运输以及船舶运输，其中管道运输是未来

发展的重点。阐述了国内外现阶段CCUS示范项目发展现状，同时总结了制约目前CCUS发展

的经济、技术及政策等因素。未来应重点突破的技术壁垒，研发新型高效、低耗碳捕集技术，加

快发展多能互补耦合利用模式，以促进CCUS项目落地发展，保障我国碳排放战略的实施和

实现。

关键词：“双碳”目标；碳捕集利用与封存；示范项目；技术壁垒

中图分类号：X820 文献标志码：A

Research progress of carbon capture utilization

and storage technology

XIE　Bina, LU　Daguia, WU　Caibin*a,b

（a. School of Resources and Environmental Engineering；b. Jiangxi Key Laboratory of Mining and Metallaury Environment Pollution Control， Jiangxi University of Science and Technology， Ganzhou 341000， Jiangxi， China）

脱硫石膏制水泥与硫酸技术

吕天宝 (山东鲁北企业集团总公司山东无棣251909) 摘要：本文介绍了利用脱硫石膏生产水泥联产硫酸技术国内外使用及发展情况，并详细阐述工艺流程及参数，分析了脱硫石膏的特点及综合利用对原料的要求，提出了降低能耗及投资的措施，并做了成本核算及经济效益分析，说明脱硪．石膏生产水泥联产硫酸技术是循环经济综合并q用的低。碳技术，推广意义重大．关键词：脱硫石膏：硫酸；水泥；技术 1 概述

石膏分为天然石膏和工业副产石膏，主要成分为CaSOt。目前主要用途：制造石膏板、建筑石膏粉，做水泥缓凝剂等，其用量较小，工业副产石膏用途更少，堆存占地、防渗覆盖、污染环境。石膏制水泥与硫酸技术是以石膏为原料，将其分解为SOz和CaO，CaO和配制好的辅助材料在分解后直接煅烧成水泥熟料，然后

和混合材一起磨制成水泥产品，含S0z的气体制取硫酸。一种原料生产两种产品，无固废、废水排放。可

代替传统的硫酸、水泥生产用原料，减少矿山开采和生产中的环境污染。硫酸是重要的基础化工原料，广泛用于化肥、冶炼、火药、石化、农(医)药、军工业。2009年，我国

的硫酸年产量达6000万t，连续6年为世界首位。生产硫酸的方法为接触法制硫酸，原料为硫磺和硫铁矿，占硫酸总产量的70％，其余的为用有色冶炼含S0z的尾气生产。用硫铁矿生产时还副产大量的废渣。我国是

硫资源贫乏的国家，每年都要靠进口硫磺来满足需求，2008年进口硫磺1500万t，同时我国也是硫酸需求量最大的国家。水泥是社会建设必需的建筑材料，广泛用于土木建筑、水利、国防等工程。2009年中国的水泥产量为12亿t。我国是世界上最大的水泥生产和消费国家。随着现代化的进程，其用量呈上升的趋

势。生产水泥的主要原料为石灰石，生产中还消耗大量的燃料和电力，并排放大量的COz和粉尘。我国每年在生产硫酸、水泥中需要开采大量的矿产资源，进口硫磺占用外汇，同时带来严重的环境污染，都属于高能