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 脫硫技術

目(mu)前煙氣(qi)脫(tuo)硫(liu)技術種類達幾十種，按脫(tuo)硫(liu)過程是否(fou)加水(shui)和脫(tuo)硫(liu)產物的干濕形態，煙氣(qi)脫(tuo)硫(liu)分為：濕法(fa)、半干法(fa)、干法(fa)三大(da)類脫(tuo)硫(liu)工藝。濕法(fa)脫(tuo)硫(liu)技術較為成熟(shu)，效率(lv)高(gao)，操作簡單。

一、濕法煙氣脫硫技術

優點(dian)：濕法煙氣脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技術(shu)為氣液反應，反應速度快，脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)率高(gao)，一般均(jun)高(gao)于90%，技術(shu)成(cheng)熟，適(shi)用面廣。濕法脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技術(shu)比較成(cheng)熟，生產運行安全可靠，在眾多的脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技術(shu)中，始終占據主導地位，占脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)總(zong)裝機容量的80%以上。

缺點：生成物是液體或淤渣，較難處(chu)理，設備(bei)腐(fu)蝕(shi)性嚴重，洗滌后煙氣需再熱，能耗(hao)高，占地面積大(da)(da)(da)，投資和運行費用高。系統復雜(za)、設備(bei)龐(pang)大(da)(da)(da)、耗(hao)水量大(da)(da)(da)、一次性投資高，一般適用于大(da)(da)(da)型電(dian)廠。

分類：常用的(de)濕法(fa)煙氣脫(tuo)硫技術有石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)-石(shi)(shi)膏法(fa)、間接的(de)石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)-石(shi)(shi)膏法(fa)、檸檬吸收法(fa)等。

A石灰石/石灰-石膏(gao)法：

原理：是利用石灰石或石灰漿液(ye)吸(xi)收煙(yan)氣中(zhong)的SO2，生成亞(ya)硫酸鈣(gai)，經分離的亞(ya)硫酸鈣(gai)(CaSO3)可以(yi)拋(pao)棄(qi)，也可以(yi)氧化為硫酸鈣(gai)(CaSO4)，以(yi)石膏形式回收。是目前世界上技術最(zui)成熟、運行(xing)狀況(kuang)最(zui)穩(wen)定的脫硫工藝，脫硫效率達到(dao)90%以(yi)上。

目(mu)前(qian)傳(chuan)統的石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)/石(shi)(shi)(shi)灰(hui)—石(shi)(shi)(shi)膏法煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工藝在(zai)現在(zai)的中國(guo)市場應用是比較廣泛的，其(qi)采用鈣基脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑吸(xi)收二氧化硫(liu)(liu)后生(sheng)成的亞硫(liu)(liu)酸鈣、硫(liu)(liu)酸鈣，由于其(qi)溶解(jie)度較小，極易在(zai)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔內及(ji)管道內形成結(jie)垢(gou)(gou)、堵塞(sai)現象。對比石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技(ji)術，雙堿法煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技(ji)術則克服了石(shi)(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)(shi)—石(shi)(shi)(shi)灰(hui)法容易結(jie)垢(gou)(gou)的缺(que)點(dian)。

B間(jian)接石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏法：

常見的(de)間接石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)-石(shi)(shi)膏(gao)法(fa)有(you)：鈉堿(jian)雙堿(jian)法(fa)、堿(jian)性硫酸(suan)(suan)鋁法(fa)和稀(xi)(xi)硫酸(suan)(suan)吸收(shou)法(fa)等。原理：鈉堿(jian)、堿(jian)性氧(yang)化(hua)鋁(Al2O3˙nH2O)或稀(xi)(xi)硫酸(suan)(suan)(H2SO4)吸收(shou)SO2，生(sheng)成(cheng)的(de)吸收(shou)液與石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)反(fan)應而得以再生(sheng)，并生(sheng)成(cheng)石(shi)(shi)膏(gao)。該法(fa)操作簡單，二次污染少，無結垢(gou)和堵塞問(wen)題，脫硫效率(lv)高，但是生(sheng)成(cheng)的(de)石(shi)(shi)膏(gao)產品質量(liang)較差。

C檸檬吸收法：

原理：檸(ning)檬(meng)酸(H3C6H5O7˙H2O)溶(rong)液具有較好(hao)的緩沖性(xing)能，當(dang)SO2氣體(ti)通過檸(ning)檬(meng)酸鹽液體(ti)時，煙氣中的SO2與水中H發生(sheng)反應生(sheng)成H2SO3絡合物(wu)，SO2吸收率在99%以(yi)上。這(zhe)種方法僅適(shi)(shi)于低濃度SO2煙氣，而不適(shi)(shi)于高濃度SO2氣體(ti)吸收，應用范圍比較窄。

另外(wai)，還有(you)海水脫硫法(fa)、磷銨(an)復(fu)肥法(fa)、液相(xiang)催化法(fa)等濕法(fa)煙氣脫硫技術。

二、干法煙氣脫硫技術

優點：干(gan)法煙氣脫硫(liu)技術為氣同(tong)反應(ying)，相(xiang)對于(yu)濕法脫硫(liu)系統來(lai)說(shuo)，設備(bei)簡單，占(zhan)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(yu)處置、無(wu)污水處理系統等。

缺點：但(dan)反(fan)應速(su)度(du)慢，脫硫(liu)率(lv)低(di)，先(xian)進的可達(da)60-80%。但(dan)目前此種方法脫硫(liu)效(xiao)率(lv)較低(di)，吸(xi)收劑利用率(lv)低(di)，磨(mo)損、結(jie)垢(gou)現象比較嚴重，在(zai)設備(bei)維護方面(mian)難度(du)較大，設備(bei)運行的穩(wen)定性、可靠性不高(gao)，且壽命較短，限制了(le)此種方法的應用。

分類：常用的干法(fa)(fa)煙氣脫硫(liu)技術有活性碳(tan)吸附法(fa)(fa)、電(dian)子束(shu)輻(fu)射法(fa)(fa)、荷(he)電(dian)干式(shi)吸收(shou)劑噴射法(fa)(fa)、金屬氧化(hua)物(wu)脫硫(liu)法(fa)(fa)等。

典(dian)型的(de)(de)干法(fa)脫硫系(xi)統是(shi)將脫硫劑(ji)(如(ru)石(shi)灰石(shi)、白(bai)云石(shi)或(huo)消石(shi)灰)直接(jie)噴入(ru)爐內。以石(shi)灰石(shi)為例，在高溫下煅燒時，脫硫劑(ji)煅燒后形(xing)成(cheng)多孔(kong)的(de)(de)氧化鈣(gai)顆粒(li)，它和煙氣中的(de)(de)SO2反應生成(cheng)硫酸鈣(gai)，達到脫硫的(de)(de)目的(de)(de)。

干(gan)法煙(yan)氣脫硫(liu)(liu)技(ji)術在鋼(gang)鐵行業中已(yi)經有(you)應用于于大型(xing)轉爐和高(gao)爐的例子，對(dui)于中小型(xing)高(gao)爐該(gai)方法則(ze)不太適(shi)用。干(gan)法脫硫(liu)(liu)技(ji)術的優點是工藝過程簡單，無污(wu)水、污(wu)酸(suan)處理問(wen)題，能耗低，特(te)別是凈(jing)化(hua)后(hou)煙(yan)氣溫度較高(gao)，有(you)利(li)于煙(yan)囪排氣擴(kuo)散，不會產(chan)生“白(bai)煙(yan)”現象，凈(jing)化(hua)后(hou)的煙(yan)氣不需要二次(ci)加(jia)熱，腐蝕(shi)性小；其缺點是脫硫(liu)(liu)效率較低，設備龐大、投資大、占地面積大，操作技(ji)術要求高(gao)。常見(jian)的干(gan)法脫硫(liu)(liu)技(ji)術有(you)。

A活性碳吸附法：

原理：SO2被活性(xing)(xing)碳(tan)吸(xi)附并被催化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)為三氧(yang)化(hua)(hua)硫(liu)(liu)(SO3)，再(zai)與水(shui)反應生(sheng)(sheng)成H2SO4，飽和(he)后的(de)活性(xing)(xing)碳(tan)可(ke)(ke)通(tong)過水(shui)洗(xi)或加熱再(zai)生(sheng)(sheng)，同(tong)時(shi)生(sheng)(sheng)成稀H2SO4或高(gao)濃度(du)SO2。可(ke)(ke)獲得副產品H2SO4，液態SO2和(he)單質(zhi)硫(liu)(liu)，即可(ke)(ke)以有效地控(kong)制SO2的(de)排放，又可(ke)(ke)以回(hui)收(shou)硫(liu)(liu)資源(yuan)。該技術經西安交通(tong)大學對(dui)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)進行了改進，開發出成本低、選擇(ze)吸(xi)附性(xing)(xing)能強的(de)ZL30，ZIA0，進一步完善了活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)工藝，使煙(yan)氣中SO2吸(xi)附率達到(dao)95.8%，達到(dao)國家(jia)排放標準。

B電子束輻射法：

原理：用高能電(dian)子束照射煙氣，生成大量的活性物(wu)質，將(jiang)煙氣中的SO2和(he)氮氧(yang)(yang)化物(wu)氧(yang)(yang)化為SO3和(he)二氧(yang)(yang)化氮(NO2)，一(yi)步生成H2SO4和(he)硝(xiao)酸(NaNO3)，并被氨(an)(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑(ji)吸收。

C荷電干式吸收劑(ji)噴射脫硫法(fa)(CD.SI)：

原理：吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑以(yi)(yi)高速流過(guo)噴射(she)單元產生(sheng)的(de)(de)高壓(ya)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)暈充(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)區，使吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑帶有靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷，當吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑被噴射(she)到(dao)煙氣流中，吸(xi)收(shou)(shou)(shou)劑因(yin)帶同(tong)種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷而互相排斥，表(biao)面充(chong)分暴(bao)露(lu)，使脫硫(liu)效率(lv)大幅度(du)提高。此方法為干法處理，無設備(bei)污染及(ji)結垢現象，不產生(sheng)廢水廢渣，副產品還可以(yi)(yi)作為肥料(liao)使用，無二次污染物(wu)產生(sheng)，脫硫(liu)率(lv)大于(yu)90%，而且設備(bei)單，適應性比較廣(guang)泛。但是(shi)此方法脫硫(liu)靠電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子束加速器產生(sheng)高能電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子；對于(yu)一般(ban)的(de)(de)大型企(qi)業來(lai)說，需大功率(lv)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子槍，對人體有害，故還需要(yao)防(fang)輻射(she)屏(ping)蔽，所(suo)以(yi)(yi)運行和維(wei)護要(yao)求高。四(si)川成都熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)廠建成一套電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子脫硫(liu)裝置，煙中SO2的(de)(de)脫硫(liu)達到(dao)國家(jia)排放標準。

D金屬氧化物脫(tuo)硫法：

原(yuan)理：根據(ju)SO2是一(yi)種比較活潑(po)的(de)氣體的(de)特性(xing)，氧(yang)化(hua)(hua)(hua)錳(MnO)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋅(ZnO)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鐵(Fe3O4)、氧(yang)化(hua)(hua)(hua)銅(CuO)等氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)對(dui)SO2具有較強的(de)吸附性(xing)，在常溫或(huo)低溫下(xia)(xia)，金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)對(dui)SO2起吸附作(zuo)用，高溫情況(kuang)下(xia)(xia)，金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)與SO2發(fa)生(sheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應，生(sheng)成金屬(shu)鹽。然后對(dui)吸附物(wu)和金屬(shu)鹽通過熱(re)分(fen)解(jie)法(fa)(fa)、洗滌法(fa)(fa)等使氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)再生(sheng)。這是一(yi)種干法(fa)(fa)脫硫方(fang)法(fa)(fa)，雖然沒有污水、廢酸，不(bu)造成污染。

但是此方法(fa)也沒有得到推廣，主要是因為脫(tuo)硫效(xiao)率比較(jiao)低，設備龐大，投(tou)資比較(jiao)大，操作要求較(jiao)高(gao)，成本高(gao)。該(gai)技術的關(guan)鍵是開發新(xin)的吸(xi)附劑。

以上幾種(zhong)SO2煙(yan)氣治理技(ji)術目前應用比(bi)較廣泛的，雖然脫硫(liu)率比(bi)較高，但是工藝復雜，運行費用高，防污不(bu)徹底，造(zao)成二次污染等(deng)不(bu)足，與我國實現經濟和環境和諧發展的大方(fang)針不(bu)相適(shi)應，故(gu)有必要對新的脫硫(liu)技(ji)術進(jin)行探索和研究。