国内烟气脱硫的技术

国内烟气脱硫的技术（共10篇）

国内烟气脱硫的技术 篇1

摘要：通过对我国现在用的一些脱硫技术的介绍, 使读者对目前我国常用的脱硫技术进行了解, 以便于进行选择。

关键词：烟气,脱硫,技术

我国目前的经济条件与技术条件还不允许象发达国家那样投入大量的人力与财力, 并且在对二氧化硫的治理方面起步很晚, 至今还处于摸索阶段, 国内一些电厂的烟气脱硫装置大部分欧洲、美国、日本引进的技术, 或者是试验性的, 且设备处理的烟气量很小, 还不成熟。不过由于近几年国家环保要求的严格, 脱硫工程是所有新建电厂必须的建设的。因此我国开始逐步以国外的技术为基础研制适合自己国家的脱硫技术。以下是国内在用的脱硫技术中较为成熟的一些, 由于资料有限只能列举其中的一些供读者阅读。

1 石灰石———石膏法烟气脱硫工艺。

石灰石———石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术, 日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合, 烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙, 硫酸钙达到一定饱与度后, 结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水, 使其含水量小于10%, 然后用输送机送至石膏贮仓堆放, 脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴, 再经过换热器加热升温后, 由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆矣毹过循环泵反复循环与烟气接触, 吸收剂利用率很高, 钙硫比较低, 脱硫效率可大于95%。

2 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺。

喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂, 石灰经消化并加水制成消石灰乳, 消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置, 在吸收塔内, 被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触, 与烟气中的SO2发生化学反应生成Ca SO3, 烟气中的SO2被脱除。与此同时, 吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥, 烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔, 进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率, 一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择, 一种为旋转喷雾轮雾化, 另一种为气液两相流。喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点, 脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围 (8%) 。脱硫灰渣可用作制砖、筑路, 但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

3 磷铵肥法烟气脱硫工艺。

磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法, 以其副产品为磷铵而命名。该工艺过程主要由吸附 (活性炭脱硫制酸) 、萃取 (稀硫酸分解磷矿萃取磷酸) 、中与 (磷铵中与液制备) 、吸收 (磷铵矣胙硫制肥) 、氧化 (亚硫酸铵氧化) 、浓缩干燥 (固体肥料制备) 等单元组成。它分为两个系统:烟气脱硫系统———烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/Nm3, 用风机将烟压升高到7000Pa, 先经文氏管喷水降温调湿, 然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组 (其中一只塔周期性切换再生) , 控制一级脱硫率大于或等于70%, 并制得30%左右浓度的硫酸, 一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫, 净化后的烟气经分离雾沫后排放。肥料制备系统———在常规单槽多浆萃取槽中, 同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉 (P2O5含量大于26%) , 过滤后获得稀磷酸 (其浓度大于10%) , 加氨中与后制得磷氨, 作为二级脱硫剂, 二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。

4 炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺。

炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段, 以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂, 石灰石粉由气力喷入炉膛850~1150℃温度区, 石灰石受热分解为氧化钙与二氧化碳, 氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行, 受到传质过程的影响, 反应速度较慢, 吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内, 增湿水以雾状喷入, 与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0~2.5时, 系统脱硫率可达到65~80%。由于增湿水的加入使烟气温度下降, 一般控制出口烟气温度高于露点温度10~15℃, 增湿水由于烟温加热被迅速蒸发, 未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出, 被除尘器收集下来。该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用, 采用这一脱硫技术的最大单机容量已达30万千瓦。

5 烟气循环流化床脱硫工艺。

烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂, 也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔 (即流化床) 底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置, 烟气流经文丘里管后速度加快, 并在此与很细的吸收剂粉末互相混合, 颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦, 形成流化床, 在喷入均匀水雾降低烟温的条件下, 吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成Ca SO3与Ca SO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出, 进入再循环除尘器, 被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔, 由于固体颗粒反复循环达百次之多, 故吸收剂利用率较高。此工艺所产生的副产物呈干粉状, 其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似, 主要由飞灰、Ca SO3、Ca SO4与未反应完的吸收剂Ca (OH) 2等组成, 适合作废矿井回填、道路基础等。典型的烟气循环流化床脱硫工艺, 当燃煤含硫量为2%左右, 钙硫比不大于1.3时, 脱硫率可达90%以上, 排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在10~20万千瓦等级机组。由于其占地面积少, 投资较省, 尤其适合于老机组烟气脱硫。

6 海水脱硫工艺。

海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内, 大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气, 烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去, 净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混合后, 经曝气池曝气处理, 使其中的SO32-被氧化成为稳定的SO42-, 并使海水的PH值与COD调整达到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫, 先后有20多套脱硫装置投入运行。近几年, 海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积与对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论, 因此在环境质量比较敏感与环保要求较高的区域需慎重考虑。

7 电子束法脱硫工艺。

该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射与副产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气, 经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔, 在冷却塔内喷射冷却水, 将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度 (约70℃) 。烟气的露点通常约为50℃, 被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发, 因此, 不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器, 在反应器进口处将一定的氨水、压缩空气与软水混合喷入, 加入氨的量取决于SOx浓度与NOx浓度, 经过电子束照射后, SOx与NOx在自由基作用下生成中间生成物硫酸 (H2SO4) 与硝酸 (HNO3) 。然后硫酸与硝酸与共存的氨进行中与反应, 生成粉状微粒 (硫酸氨 (NH4) 2SO4与硝酸氨NH4NO3的混合粉体) 。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部, 通过输送机排出, 其余被副产品除尘器所分离与捕集, 经过造粒处理后被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。

8 氨水洗涤法脱硫工艺。

该脱硫工艺以氨水为吸收剂, 副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90~100℃, 进入预洗涤器经洗涤后除去HCI与HF, 洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中, 氨水自塔顶喷淋洗涤烟气, 烟气中的SO2被洗涤吸收除去, 经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴, 进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤, 经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴, 进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔, 可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售, 也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。

责任编辑:李光旭

燃煤锅炉烟气脱硫技术的实践探索 篇2

关键词：燃煤锅炉；烟气脱硫技术；发展现状；问题与措施

根据我国目前燃煤锅炉烟气脱硫技术的发展现状进行探讨，介绍几种比较典型的烟气脱硫方法。对锅炉烟气脱硫存在的问题进行分析，进而提出一些改进的措施。

一、我国烟气脱硫技术的发展现状

站在工艺特性的角度上，可以将烟气脱硫技术分为湿法、干法以及半干法三种类型。虽然烟气脱硫的方法多种多样，但是具有实用性的比较少，基本只有十几种左右，这十几种方式比较可靠有效，其中应用最广泛的是石灰石，石灰浆液吸收法以及一些湿法烟气洗涤脱硫工艺，基本占到了世界现有烟气脱硫装置的85%左右，喷雾干燥法大约占到了8.4%左右，而干法烟气脱硫占到的比例是最小的。站在烟气脱硫的副产品处置方式的角度上分析，可以将烟气脱硫技术分为回收法和抛弃法两种类型。

（一）石灰石，石灰浆液湿法脱硫

利用石灰石或者是石灰浆液吸收塔内的烟气中存在的二氧化硫，产生亚硫酸钙以及硫酸钙等物质；有时可以从二氧化硫中回收石膏，或者是抛弃生成物，但是有可能造成二次污染。这种脱硫方式比较容易操作，原料易得，并且脱硫率相对比较高，脱硫达到75%，--95%。吸收塔常用型式多种多样，比如，湍球塔、筛扳塔、洗涤塔文丘里以及喷雾洗涤塔等类型。在实际的操作中出现了一些问题：首先，由于吸收剂以及生成物都呈现固体状态，因此，在进行烟气脱硫时，各个机械设备以及管道内容易出现堵塞和结垢等情况，一般需要使用添加剂才能有效地缓解这一状况，但是效果不甚理想；二是对固体生成物的处理。对于一些中小型的工业锅炉而言，一般不采用回收注，而是用水力旋流器对吸收塔排出的浆液进行增稠浓缩处理，紧接着将其输送到排渣场抛弃。为了有效地防止出现二次污染，需要采用闭式废液循环系统。对于这类的烟气脱硫设备而言，是否能够长期地使用，主要是根据这两个问题是否得到有效地解决以及系统是否得到完善决定的。对于大型的电站燃煤锅炉而言，一般可以采用石灰石，利用石膏回收法的烟气脱硫装置，但是投资相对比较大。比如，重庆的珞璜电厂的烟气脱硫示范工程的外汇部分的投资已经高达3460万美元。

（二）双碱法

双减法也可以称为钠碱法，在一般情况下，主要是利用钠化台物溶液吸收烟气中存在的二氧化硫，然后用石材石灰石浆液促使吸收液的再生，最终生成固体生产物亚硫酸钙或者是硫酸钙物质。这种烟气脱硫方式的一个显著特征是吸收塔内的钠化台物水溶液之后，不会产生结垢，并且脱硫率非常高，高达95%以上。

（三）半干法烟气脱硫

半干法烟气脱硫法主要是将湿法和干法有机结合起来。湿法的缺点是不容易处理脱硫废液，增湿降温之后，不容易将烟气排放出去。干法的缺点是固体的吸收剂以及低浓度的二氧化硫气体不容易产生化学反应。而半干法烟气脱硫则有效地避免了这两种方法的缺点，结合了这两种方式的优点。旋转喷雾干燥法是一种使用比较广泛的半干法。旋转喷雾干燥法主要是将氢氧化钙或者是碳酸钠物质制作成浆液，利用高速旋转雾化器将浆液放入大干燥反应器中，当烟气通过时，其中的碱性液滴能够吸收二氧化硫，由于受到烟气热量的影响，水分会逐渐蒸发，此时在干燥反应器的出口处，形成了一些固体颗粒，其中包括一些反应生成物、未发生反应的原材料以及飞灰等物质。然后再用袋式除尘器收集固体颗粒，分离除去。炉内喷钙增湿活化脱硫法也是属于半干法烟气脱硫法的一种。在一般情况下，喷雾干燥法脱硫率为75%～90%。喷雾干燥法的显著特征是操作方便简单、使用设备较少，耗能以及耗水量比较低，因此投资成本以及运行费用相对比较低。同时，其生成的固体废弃物的体积比较小，处理方便，不存在设备结垢的问题，由于出口处的烟气温度偏高，可以直接进行排放。山东的黄岛电厂引进的简易喷雾干燥法烟气脱硫以及重庆的长寿化工总厂引进的JBR 法脱硫等都属于半干法，并且都已经开始运行，其实际脱硫率基本为70%一75%。

二、锅炉烟气脱硫存在的问题

（一）烟气脱硫废液处理困难

碱液在烟气中吸收二氧化硫之后，容易形成烟尘、硫酸盐废液以及亚硫酸盐废液等废弃物，如果处理不当，则容易产生二次污染。因此，需要合理地处理废液，加强废液中的硫酸盐类的回收和再利用，将废液资源化。目前，有的中小型的锅炉烟气脱硫的废液处理的过程中，由于资金有限，副产品产生量比较少，档次比较低，销量比较差等问题，导致脱硫废液处理的工作难度比较大。

（二）腐蚀严重，脱硫设备寿命短

煤炭在燃烧时，不仅产生二氧化硫物质，同时还会生成一氧化硫。由于烟气中含有水成分，生成的一氧化硫容易形成硫酸雾。当温度比较低时，硫酸雾则会凝结，依附在机械设备的内壁上，有的溶解在洗涤液中，导致湿法脱硫设备遭到腐蚀，大大地减少了机械设备的使用寿命。因此，需要积极采取有效的措施进行防腐。可以利用不锈钢、硬聚氯乙烯以及陶瓷等制造吸收塔或者是其他的相关的机械设备，在设备的内壁上需要喷洒一些防腐材料。

（三）结垢和堵塞，致使脱硫设备无法正常运行

造成设备结垢和堵塞的主要原因是烟气中的氧气将CaSO氧化成为石膏，并且促使石膏达到饱和状态。在管道、吸收塔、除雾器等部位容易出现结垢和堵塞现象。这种现象经常出现在自然氧化的湿法系统中，控制措施为强制氧化以及抑制氧化。

三、改进现有除尘系统进行脱硫技术的建议

在中小型的燃煤锅炉中，基本都设置了除尘系统，比较常见的除尘设备是旋风除尘器以及水膜除尘器两种。在改进现有除尘系统进行脱硫时，需要充分地利用现有的条件，选择合适的脱硫工艺，尽量达到投资少、效果好的目的。对于已经安装了高效多管除尘器系统的燃煤锅炉而言，一般是采用喷雾干式烟气脱硫，同时利用高效多管除尘器的工艺。在除尘器前安装喷雾干燥塔烟气脱硫，可以利用除尘器捕集粉末和烟尘，使用现有的除尘器处理生成的硫酸盐干。对于已经装置了文丘里水膜或者是麻石水膜除尘器系统的而言，可以利用烟道喷雾脱硫，同时加上水膜除尘器的工艺，改造现有的水膜除尘器。在水膜除尘器的进口处安装高效喷雾装置，因此，喷出的吸收剂浆液可以与烟道中的烟气混合在一起。另外，粉尘和烟尘可以被吸收剂润湿以及凝聚。烟气进入除尘器之后，除尘器立即可以捕集吸收液雾滴、脱硫产物以及烟尘等物质，经过除雾处理之后，烟气可以由烟囱排出。

四、总结语

综上所述，我国虽然引进了许多先进的烟气脱硫设备，但是由于投资成本比较高，导致这些先进的技术很难在我国进行大面积地推广。因此，我国 需要加大自主研发符合我国国情的烟气脱硫装置，开发操作方便并且实用性较强的烟气脱硫装置，从而有效地推动我国烟气脱硫技术的快速发展。

参考文献：

[1]张璐、王随林.中小型燃煤锅炉烟气脱硫现状及技术方向[J].城市建设理论研究（电子版），2013.10（22）：109-110

[2]侯娜、李济吾. 燃煤锅炉烟气湿法脱硫与硫资源回收技术分析[J].2012 - 中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会，2012.10（33）：`111-112

[3]蔡伟建. 中小型燃煤锅炉烟气湿法脱硫技术新模式探讨[J].

烟气脱硫技术的研究 篇3

1 烟气脱硫技术

烟气脱硫 (即燃烧后脱硫) , 烟气脱硫技术主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO2, 并使其转化为稳定的硫化物或硫。按其脱硫方式以及脱硫反应产物的形态可分为湿法、干法、半干法三大类:一般把以水溶液或浆液作脱硫剂, 生成的脱硫产物存在于水溶液或浆液中的脱硫工艺称为湿法工艺;把以水溶液或浆液为脱硫剂, 生成的脱硫产物为干态的脱硫工艺称为半干法工艺;把加入的脱硫剂为干态, 脱硫产物仍为干态的脱硫工艺称作干法工艺。

2 湿法烟气脱硫 (DFGD)

湿法烟气脱硫是净化烟气中SO2的最重要的应用最广泛的方法, 占总处理量的80%。湿法烟气脱硫通常是指用液体或浆液吸收净化烟气中的SO2, 因此湿法烟气脱硫也称为吸收法。该法具有技术成熟, 脱硫速度快、效率高等优点, 但系统复杂, 投资、运行成本都很高, 脱硫后产物处理困难, 易造成二次污染等问题。该法主要适于大型燃煤电站锅炉的烟气脱硫。目前, 湿法烟气脱硫主要有石灰石-石膏法、海水洗涤法、氧化镁法脱硫等。

2.1 石灰石-石膏法

石灰石-石膏法脱硫是世界上技术最成熟、运行情况最稳定、应用最广泛的一种脱硫技术, 特别在日本、德国、美国, 应用该工艺的机组容量约占脱硫装机总容量的80%以上。石灰石-石膏法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。该工艺主要是采用石灰石/石灰作为脱硫吸收剂, 经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内, 烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙, 硫酸钙达到一定饱和度后, 结晶形成二水石膏。经过净化处理的烟气依次经过除雾器除去雾滴, 加热器加热升温后, 由增压风机经烟囱排放, 二水石膏经过浓缩、脱水得到的脱硫渣石膏可以综合利用。

2.2 氧化镁法

氧化镁烟气脱硫的基本原理是用Mg O的浆液吸收烟气中的SO2, 生成含水亚硫酸镁和硫酸镁, 此法在日本、台湾、东南亚得到了广泛应用。近年来, 在我国发展也很快, 具有广阔的前景。该法技术成熟、运行可靠, 脱硫效率高, 一般情况下可达95%~98%, 而石灰石-石膏法的脱硫效率仅90%左右。此外副产品 (如硫酸镁、亚硫酸镁/硫酸镁等) 在工业生产中具有较高的商业利用价值。我国氧化镁储量和产量均居世界第一位, 资源优势得天独厚, 该工艺适合我国国情, 应大力推广应用。氧化镁烟气脱硫技术在中小型热电行业是比较经济实用的一种脱硫方式。

3 干法烟气脱硫 (WFGD)

干法脱硫工艺主要是喷吸收剂工艺, 钙基或钠基的吸收剂以干态、湿润态或浆液喷入, 炉膛、省煤器或烟道, 脱硫效率可达50%~70%, 钙利用率达50%。该工艺流程短、无污水废酸排出、净化后烟温高、可利用烟囱排烟, 设备腐蚀小, 但脱硫效率低, 设备庞大。此方法较适合老电厂改造, 因为在电厂排烟流程中不需要增加什么设备, 就能达到脱硫目的。

3.1 电子束脱硫技术

电子束辐照法脱硫脱硝技术属回收法, 是一种物理方法和化学方法相结合的高新技术。该法的工艺流程由排烟预除尘、烟气冷却、氨的冲入、电子束照射和副产品捕集工序组成。其反应原理为锅炉所排出的烟气经过集尘器的粗滤处理之后进入冷却塔, 在冷却塔内喷射冷却水, 将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度 (约70℃) 。烟气的露点通常约为50℃, 被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发, 因此不产生任何废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器, 在反应器进口处将一定的氨气、压缩空气和软水混合喷入, 加入氨的量取决于SOx和NOx浓度, 经过电子束照射后, 其中的氧、水蒸汽等分子转化为氧化力很强的OH、O、H2O等游离基, SOx和NOx在自由基的作用下生成中间物硫酸和硝酸。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应, 生成粉状颗粒硫酸铵和硝酸铵的混合体。该法流程简单, 操作方便, 无水处理, 脱硫率可达到95%以上, 同时脱硝率在80%以上。该法的缺点是技术含量高, 成本昂贵。

3.2 循环流化床脱硫技术

循环流化床脱硫技术是20世纪70年代由德国鲁奇公司开发的一种新型脱硫技术, 其脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂, 也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔 (即流化床) 底部进入。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出, 进入再循环除尘器, 被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔, 由于固体颗粒反复循环达百次之多, 故吸收剂利用率较高。由于硫化床的引入, 使得吸收剂可以多次循环, 吸收剂与烟气的接触时间得到延长, 吸收剂的利用率大大提高。该技术SO2脱除率可高达90%, 氧化氮排放量可减少70%左右。该法具有设备寿命长、维护量小, 负荷适应性好, 无须防腐, 良好的操作弹性以及脱硫剂利用率高、脱硫副产物排放少等优点。目前, 世界上最大的循环流化床干法脱硫装置已于2004年11月在山西华能榆社电厂投入运行, 两台300兆瓦机组的脱硫效率达91%以上。

4 半干法烟气脱硫 (SDFGD)

半干法烟气脱硫技术是加入锅炉尾部烟道中的脱硫剂是湿态的, 脱硫的最终产物是干态的, 即用吸收剂浆液一边吸收二氧化硫一边干燥的脱硫法。其机理为吸收剂与SO2发生化学反应, 水分或吸收剂的作用是调质, 脱硫灰作为辅助脱硫剂成分, 反应在气、固、液三相中进行。半干法兼有干法与湿法的一些特点, 既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点, 又具有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点。

目前常用的方法有喷雾干燥法、炉内喷钙炉后增湿活化法等。相对于湿法烟气脱硫技术, 半干法烟气脱硫技术具有温降小、用水量少、投资少、工艺简单、便于已有旧设备改造、占地面积少等一系列有点。目前, 我国的半干法烟气脱硫技术研究还处于刚刚起步极端, 在实验室研究的基础上, 各地相继实施了一批中小锅炉示范工程。国外对半干法烟气脱硫技术的研究已经有10多年的历史, 作为湿法脱硫技术的有益补充, 已投入商业运行, 并积累了丰富的运行经验。

结语

脱硫技术在国外已经有多年的发展历史, 技术成熟, 脱硫效率高, 但其设备投资昂贵, 运行费用高。对于众多的中小电厂, 脱硫是一笔不小的开支。以上的各种烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中均取得了一定的经济、社会和环保效益, 但是均存在着相应的不足。脱硫工程公司的技术人员要认真吸收国内外火电厂在脱硫工作中已取得的成果和经验教训, 着重分析研究国内电力行业引进试点厂的情况, 针对各火电厂锅炉的具体情况, 选择经济性好、能稳定运行的脱硫工艺。

摘要：概述了烟气中二氧化硫对环境的危害, 介绍了几种主要的燃煤电厂烟气脱硫技术, 对各种脱硫工艺的优缺点以及主要影响因素进行了总结与分析。

关键词：燃煤电厂,二氧化硫,脱硫

参考文献

[1]陈振峰.燃煤电厂烟气脱硫技术综述[J]西北电力技术, 2005, (3) :50-52.

[2]赵鹏高.火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划[J].电力环境保护, 2000, 16 (2) :28-32.

国内烟气脱硫的技术 篇4

改革开放以来，我国的经济得到了快速的发展，煤炭能源在我国的经济发展和社会发展过程中占有重要的地位，而且，随着经济的快速发展，我国的煤炭能源使用也在不断增多。每年有12万余吨的煤炭直接用于燃烧，这其中火电厂企业便是主要的煤炭消耗企业之一，煤炭的使用量一直处于增长的趋势，而煤炭在燃烧的过程中会排放出大量的污染物，这些污染物包括氮氧化物、二氧化硫及烟粉尘等都是污染非常严重的物质，这些污染物会对当地的环境造成很大的影响，甚至有一些地区会产生酸雨，对当地人们的生产和生活造成了非常大的不利影响。

氮氧化物作为主要的大气污染物之一，它自身是一种一次污染物，同时它会参加大气光化学反应进行二次污染，其中一次污染过程会对人体健康造成较大的危害，而在二次污染过程中氮氧化物会参加大气光化学反应产生酸雨、灰霾和臭氧等二次污染物。而火电厂锅炉作为氮氧化物等污染物的主要排放源之一，对火电厂锅炉采取脱硫脱硝及烟气除尘技术对煤炭资源进行处理是非常必要的，这样做既可以保证火电厂企业的发展，同时也能保证生态环境的可持续发展，保证人们的正常生活及身体健康。

脱硝技术在火电厂锅炉中的发展

从目前火电厂锅炉的生产及治理情况来看，脱硝技术在火电厂锅炉的生产过程中得到了较为广泛的应用。这种技术的脱硝方式分为两种来进行。这两种方式分别为低氮燃烧技术和SCR烟气脱硝技术。这两种方式可以保证它们能够进行充分燃烧，这是它们在火电厂锅炉被采用的主要原因之一，其次它们还可以促使更多的火电厂脱硝功能，并且火电厂锅炉内部的压力也得以提高。现在SNCR烟气脱硝技术也可以被采用到进行脱硝，针对的是锅炉内部的烟气。将尿素即还原剂放置在烟气中经过化学反应生成水和氮气，而在这个化学反应过程中，温度会非常高，在300℃一400～（2之间，这就是这种技术的施工工艺。在这种施工工艺中会提高烟气脱硝的效率，大概会有60-90%的上升比例，并且炉膛是这种SNCR烟气脱硝技术的反应器，脱硝还原剂会在炉膛达到850-1100℃的温度时分解出氮气，并在炉膛内部反应生成一氧化氮，与此同时，SNCR会与其发生化学反应生成氮气。其次，这种技术的脱硝效率在20-50%之间，效率并不是很高，而这种情况下会产生一氧化二氮，这种污染物排放到大气中会严重影响臭氧的生成。虽然SNCR/SCR联合烟气脱硝技术的脱硝效率在60-80%，但是它的系统比较复杂，在实际的生产过程中还是不经常被采用的。

脱硫技术在火电厂锅炉的发展

石灰石或者石膏湿法脱硫技术是常用的脱硫技术。但是对于重点技术在吸收塔的火电厂来说，吸收塔有很多种型号、吸收塔样式有很大的不同，以上几点都会使这种脱硫技术的有很大不同的效果。一般情况下，吸收塔有填料塔、液柱塔、喷淋吸收塔和鼓泡塔四种类型。第一种是填料塔，填料塔内部有固定的填料，在这种填料层表面，可以使浆液流下，炉内的烟气会与其发生融合反应，这样就可以将脱硫过程完成，但是这种方式有一定的缺点，就是堵塞的情况会比较容易发生，而且操作也比较少。第二种是液柱塔，液柱塔是通过烟气，使它们与气、液进行融合，使传质的完成更加充分，可以将脱硫过程完成，但是同样这种方式也有一定的缺点，在生产过程中会造成较多的脱硫损失。第三种是喷淋吸收塔，这种喷淋吸收塔是目前脱硫技术中应用比较广泛的一种，因为炉内的烟气是通过自上而下的方式进行运动，喷淋吸收塔可以更加充分的吸收烟气，因为它是进行向下喷射的喇叭状装置，这种装置会进行垂直向下喷射或者以一定角度向下喷射。虽然它相较于前两种在结构和造价上都有优势，但是烟气分布不均匀是它的一个缺点。第四种是鼓泡塔，这种鼓泡塔的烟气会被石灰石压在下面，这样烟气就可与浆液进行融合，融合过程之后会产生鼓泡，这样的脱硫效果比较好，也有比较高的效率，但同样也有缺点，就是它的结构会比较复杂，而且会产生比较大的阻力。

烟气除尘技术在火电厂锅炉的发展

火电厂烟气除尘技术，效率比较高的还是电除尘技术，旋转电极的方式在电除尘技术中是比较经常被采用的方式，在这种方式中的旋转电极电场中，回转的阳极板和旋转的清灰刷是在这种电场中阳极部分采用的方式。反电晕厚度是烟尘厚度的一个极限值，当达到这个极限值时，这种技术就可以将彻底清除上面积累的灰尘，并且二次烟尘的情况不会发生，因此，这种除尘技术效果比较好，而且也会降低烟尘的排放浓度。此外，有一些火电厂的粉尘排放标准会相对定的比较高，这种情况下，增加湿式静电除尘器是很有必要的，由于电负离子可以被烟气中的粉尘颗粒吸附，所以吸附积尘比较适合的方式就是湿式静电除尘器，这种湿式静电除尘器的效率可以达到70%，相对于千式电除尘器效率更高。

关于火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘控制技术一体化的建议

关于火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘一体化的必要性。火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘一体化的开发有一定的必要性，主要原因如下：

二氧化硫和氮氧化物都属于酸性氧化物的种类，脱硫脱硝同时进行在理论上是可行的。目前安装烟气脱硫设施在我国的火电厂是基本具备的设施，如果可以开发出火电厂脱硫脱硝协同控制技术，将其与现有的脱硫技术相结合，脱硝技术的改造成本会有很大程度的降低。

目前我国使用的脱硫技术和脱硝技术都有其不足之处，比如上文所说的SNCR会与其发生化学反应生成氮气，效率并不是很高，而这种情况下会产生一氧化二氮，这种污染物排放到大气中会严重影响臭氧的生成。SNCR/SCR联合烟气脱硝技术的系统比较复杂，在实际的生产过程中还是不经常被采用的。

目前火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘系统技术都具有比较紧凑的结构，也具有比较低的投资和运行费用，也很方便运行管理，这种技术是非常符合我国目前火电厂锅炉情况的，大规模推广是可以进行的。

火电厂脱硫脱硝及烟气除尘协同控制技术研究。在火电厂锅炉中，煤炭燃烧技术可以在脱硫技术的时候与烟气脱硝技术相结合，这样在成本和能源上都可以有一定的节约作用。在脱硫技术过程中，可以采用省煤器进行分段，并且，锅炉有高负荷和低负荷等不同状态，在低负荷状态的时候，有一些区域的温度是催化剂的活化反应温度可以被满足的，可以把脱硝设置在这种区域增设，这样也可以达到节能的需求。在脱硝技术过程中，可以采用两种吸收塔相结合的技术进行控制，比较推荐的一种结合方式就是液柱塔+喷淋吸收塔双塔结合的方式，液柱塔由于可以出去除烟气中70%左右的二氧化硫，因此可以作为前塔，在前塔吸收完之后进入到逆流喷淋吸收塔，这样可以将剩余的二氧化硫进一步脱除，这样经过双塔处理之后的气体就可以达到排放标准，脱硫效率最高可以达到98.5%；同时在除尘技术上，可以采用千式旋转电机除尘器和湿式除尘器结合使用的方式进行除尘，千式旋转电机除尘器放在脱硫前使用，湿式除尘器放在脱硫后使用，与此同时热量回收装置也可以安装在烟气系统中，这样除尘效率也可以得到提高。

总而言之考虑到火电厂的成本、技术和设施等方面，为了使火电厂可以更好更快地发展，并且可以满足严苛的环保要求，火电厂锅炉脱硫脱硝技术以及烟气除尘技术应该实现一体化。

烟气脱硫技术研究 篇5

1. 湿法烟气脱硫

湿法烟气脱硫的主要工艺有:石灰/石灰石———石膏法、双碱法等, 湿法烟气脱硫的优点是二氧化硫的吸收反应速度快, 脱硫的效率高, 甚至可达90%以上, 建设所需费用低, 设备体积小, 建筑用地相对较少, 湿法脱硫后的副产物较少且易于管理控制, 在实际工业烟气脱硫中使用较多。

(1) 石灰/石灰石———石膏法。

石灰/石灰石———石膏法在实际应用中最为广泛, 是目前脱硫工艺上较成熟且运行状况稳定的方法。该方法的设备主要包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统等。其原理是烟气中的二氧化硫首先与石灰石相接触进行反应, 反应生成硫酸钙在洗涤液中沉淀下来, 硫酸钙脱水分离后可作为石膏进行回收, 也可将硫酸钙弃置。具体的反应方程式为:Ca CO3+SO2=△=Ca SO3+CO22Ca SO3+O2==2Ca SO4。

(2) 双碱法。

双碱法实际上是以石灰/石灰石———石膏法为基础并进行改进, 以克服石灰石/石灰法容易固结堵塞等缺点, 并进一步提高其脱硫效率。此法的原理是利用碱金属盐类的水溶液将二氧化硫吸收, 然后在其他反应器中投加石灰石, 使之与上一步骤产生的水溶液进行反应, 以达到二氧化硫吸收液再生的目的, 再生的吸收液将返回吸收塔重复利用。而二氧化硫则以亚硫酸钙和石膏的形式沉淀下来。该过程中石膏并不是在吸收塔中产生的, 从而避免了石灰/石灰石———石膏法的结垢问题。同时, 吸收液的再生在一定程度上也减少了运行成本, 合理利用资源。

2. 干法、半干法烟气脱硫技术

当脱硫的最终产物为干态或半干态时, 称之为干法、半干法烟气脱硫。半干法脱硫工艺主要是在气、液、固三相中进行, 利用烟气显热蒸发吸收液中的水分, 使脱硫后的产物呈现干粉状态, 产物一般直接弃置处理。主要有旋转喷雾干燥法、荷电干式喷射脱硫法、循环流化床烟气脱硫等。在此简单介绍旋转喷雾干燥法。该法是由美国JOY公司和丹麦NIRO公司联合研制出的。旋转喷雾干燥法在干法、半干法脱硫工艺应用较为广泛。它的原理是利用高速旋转雾化器将碱性吸收剂雾化成细小的雾滴喷入吸收塔中, 吸收塔中热烟气以气流分布器导入, 并与被雾化的吸收剂充分接触, 水蒸气与碱性吸收剂在这种状态下与二氧化硫发生反应, 其产物在干燥后由除尘器除去。该工艺与前文所述的湿法烟气脱硫相比, 具有设备简单、建筑和运行成本低、便于管理等优点, 而且具有较高的烟气脱硫率。

以上技术为目前烟气脱硫中较为常见的技术, 利用这些方法可以有效地控制二氧化硫的排放量, 减少环境污染, 改善生态系统, 但目前各方法依然存在着可改进的地方, 相信随着科技的发展, 日后将会出现更加有效的烟气脱硫技术。

摘要：21世纪社会的迅速发展为人们提供了很多方便, 但同时也加剧了环境的恶化, 工业迅速发展使二氧化硫的排放量大大增加, 严重危害人类的生存环境。治理二氧化硫应以控制其排放量为主并努力从根源上减少二氧化硫的生成, 目前工业中采用的烟气脱硫技术是一项非常有效的措施, 而其中的石灰石/石膏湿式脱硫法最为成熟, 其他方法的应用日后也将越来越广泛。文章对此技术进行了探讨。

关键词：烟气脱硫,湿法脱硫,干法脱硫

参考文献

[1]杜谦, 吴少华, 朱群益, 等.石灰石/石灰湿法烟气脱硫系统的结构问题[J].电站系统工程, 2004 (5) .

钢铁企业烟气脱硫技术的创新应用 篇6

钢铁行业是二氧化硫排放的重点控制行业, 其排放量仅次于燃煤发电行业, 因此是国家环境污染治理的重点。钢铁行业开展烟气脱硫除尘工作已近10年, 出现的各类工艺方法近20余种, 不同工艺在不同企业的应用有成功, 也有失败。甚至有一家钢铁企业的几台烧结机, 分别采用不同的脱硫工艺的情况;还陆续出现已运行的烧结脱硫装置, 因效果较差而拆除或改造的情况, 给企业环保治理带来困惑。因此有必要深入了解典型工艺或脱硫工程的真实使用情况, 为钢铁企业烟气脱硫治理提供参考思路。

目前国内应用最多的烧结脱硫工艺, 为石膏湿法;而新建烧结项目中, 旋转喷雾半干法 (SDA) 也是很热门的选择, 其主要针对小风量的加热炉或球团烟气脱硫, 也是企业关注的方向。

1 钢铁企业烟气脱硫标准

随着新环保法的发布, 环保标准也在不断提高, 目前针对钢铁行业二氧化硫排放控制, 需要遵循的标准有:

(1) 《钢铁烧结球团工业大气污染物排放标准》 (GB28662-2012)

烧结、球团排放限值:粉尘50 mg/m3, SO2浓度200mg/m3, NOx浓度300mg/m3。而重点控制区, 排放限值进一步降低为:粉尘40 mg/m3, SO2浓度180mg/m3。

(2) 《轧钢工业大气污染物排放标准》 (GB28665-2012)

各类热处理炉排放限值:粉尘20 mg/m3, SO2浓度150 mg/m3, NOx浓度300mg/m3。而重点控制区, 排放限值进一步降低为:粉尘15 mg/m3。

除此之外, 各省市、地区也出台了更加严格的地方标准和治理目标, 可以预见, 钢铁企业对烟气脱硫设施的要求将不断提高, 烟气脱硫技术面临新的创新发展挑战。

2 案例分析

2.1 旋转喷雾半干法 (SDA) 脱硫案例

2.1.1 工程概况

泰山钢铁集团180m2烧结机烟气脱硫工程采用旋转喷雾半干法 (SDA) 工艺, 由江苏大峘集团总包, 于2009年建成投产。该工程是中国第一条引进丹麦Niro旋转喷雾工艺和设备建设而成的、第一座采用SDA工艺的烧结烟气脱硫工程, 开创了SDA半干法应用于国内钢铁行业烟气脱硫的先河。

2.1.2 工艺流程及技术参数

SDA采用生石灰 (CaO) 作为吸收剂, 生石灰经过消化后制成Ca (OH) 2浆液。由石灰浆液泵定量送入置于脱硫塔顶部的浆液顶罐, 顶罐内浆液自流入脱硫塔顶部雾化器, 浆液经雾化器雾化成50μm的雾滴, 与脱硫塔内烟气接触迅速完成吸收SO2等酸性气体的作用。由于石灰浆液为极细小的雾滴, 增大了脱硫剂与SO2接触的比表面积, 反应极其迅速且有极高的脱除SO2效率。由于喷入塔内的石灰浆液是极细的雾滴, 完成反应后的脱硫产物也为极细的颗粒, 因此, 完成反应的同时也即迅速干燥。

脱硫并干燥的粉状颗粒随气流进入布袋除尘器进一步净化处理, 净烟气由增压风机抽引由原烟囱排入大气。除尘器除下的粉尘一部分再循环进入石灰浆液回用, 一部分和脱硫塔下沉积的粗颗粒脱硫灰定期外排。工艺流程如图1所示, 工程运行参数如表1所示。

2.1.3 系统主要设备规格

(1) 脱硫塔系统

包含脱硫塔前烟道和挡板门, 脱硫塔本体及雾化器等。脱硫塔尺寸Φ15×11.5 m, 顶部配丹麦Niro公司进口的F350旋转雾化器, 烟气通过顶部烟气分布器和中心烟气分布器引入吸收塔内。脱硫塔及烟道设置保温层。

(2) 除尘及风机系统

设置风量为900 000m3/h的脉冲布袋除尘器, 脱硫增压引风机。除尘器、风机及烟道设置保温层。

(3) 脱硫剂、脱硫灰系统

设置生石灰料仓及消解罐、配浆泵, 脱硫灰设置卸灰及气力输送装置, 可将脱硫灰返回配浆罐参与配浆利用。

2.1.4 系统特色及经验

作为第一套引入国内的SDA旋转喷雾烧结脱硫装置, 在工艺选型和运行上积累了大量经验, 为国内其它企业建设SDA脱硫工程提供了指导。如除尘器滤袋材质采用国外进口PPS, 滤布表面采用防水、防油处理。除尘器要能够在线更换滤袋, 考虑除尘器局部防腐处理等。都为后续SDA脱硫工艺稳定运行提供了经验。

2.2 大型石灰石湿磨-石膏法脱硫案例

2.2.1 工程概况

宝钢公司德盛不锈钢3×126m2烧结机烟气脱硫工程采用石灰石湿磨-石膏脱硫工艺, 由南京净环热冶金工程有限公司总包, 于2011年建成投产。该工程是中国当时烟气处理量最大的石膏湿法烧结烟气脱硫工程, 也是中国第一条处理红土镍矿烧结机的烟气脱硫工程, 单套脱硫系统处理烧结机数量最多的脱硫工程。

2.2.2 工艺流程及技术参数

3路烧结烟气汇总后通过增压风机增压, 进入吸收塔, 在塔内被喷淋层喷出的石灰石浆液以逆流方式洗涤, 同时氧化风机导入空气, 将脱硫产物氧化为石膏。净化后的烟气经过除雾器除雾后排向大气。

石灰石碎料上料到料仓, 称量后进入湿式球磨机, 磨制成石灰石浆液, 经过旋流器分选后进入浆液池储存, 并通过供浆泵进入吸收塔。

吸收塔内的石膏浆液被排浆泵排出, 经过旋流器一级脱水后, 进入真空皮带脱水机二级脱水, 产物为含固90%的石膏, 进入石膏库外运。

工程基本工艺流程示意图如图2所示, 工程运行参数如表2所示。

2.2.3 系统配置说明

烟气系统供设置3个旁路挡板门和3个入口挡板门, 增压风机采用脱硫专用静叶可调轴流风机, 风量244万m3/h, 压力:2 160Pa, 功率:2 100kW。

3台烧结机共用1座吸收塔。吸收塔设计为喷淋空塔, 塔内径Φ14.2m, 塔身高39m, 塔顶部排气筒内径Φ6.8m, 高70m。塔内设3层喷淋层, 采用耐磨FRP管道, 主管径Φ900mm, 每层喷淋层布置124个碳化硅空心旋流喷嘴, 上部设置2层除雾器, 分21个冲洗区对除雾器进行冲洗。

吸收塔设置3台6 300m3/h的脱硫浆液泵, 功率710/800/900kW。塔内浆液1 400m3, 设置4台侧搅拌器, 设有4套氧化风管对浆液进行氧化。吸收塔和烟囱内采用玻璃鳞片涂层, 局部分别设置耐高温鳞片、耐酸砖、加厚耐冲刷层;浆液管路采用内衬橡胶钢管。

石灰石采用湿磨工艺, 石灰石碎料上料到料仓, 在线连续称量后配水进入湿式球磨机, 磨机315kW, 能力为6~8t石灰石/h;磨制的石灰石浆液进入磨机循环箱, 经泵送入石灰石水力旋流器, 石灰石浆液细度达到≤0.063mm (90%通过250目) , 浓度控制在20%~30% (wt) 。石灰石供浆采用2台变频调速供浆泵自动控制。

吸收塔排出浆液通过变频调速石膏浆液排出泵送入石膏浆液旋流器, 旋流器溢流至吸收塔或进入废水处理系统。旋流器底流设置分料器, 可调节分配进入2台6m2真空带式脱水机, 产出含水率10%的石膏外运。真空带式脱水机配有2台55kW真空泵, 1套滤布冲洗水箱, 3台冲洗水泵。

系统另配置工艺水系统、事故浆液系统、回用水系统等, 系统中所有泵、阀门、仪表均设置了工艺水冲洗装置。

2.2.4 系统特色及经验

作为第一套与红土镍矿烧结机配套的大型烟气脱硫设施, 以及“三机一塔”脱硫设施, 该工程采用大量独有技术, 积累独特运行经验。如红土镍矿烧结机烟气温度常高于200°C, 烟气量远大于风机设计参数, 3台烧结主抽风机调节频繁且相互干扰, 系统要适应多变苛刻的工况;石灰石湿磨—石膏工艺稳定性较好, 综合成本低, 不易结垢。由于工程采用进口防腐材料, 运行至今腐蚀和维修量均较小, 运行效果良好。

2.3 轧钢加热炉烟气脱硫案例

2.3.1 工程概况

吴航钢铁制品有限公司100t轧钢加热炉烟气脱硫工程采用石灰—石膏湿法脱硫工艺, 由南京净环热冶金工程有限公司总包, 于2014年建成投产。该工程是中国第一条处理采用单段煤气炉热脏煤气做燃料的轧钢加热炉烟气的脱硫工程, 加热炉出口烟气温度高达550°C, 脱硫后出口粉尘要求<20mg/m3, 排放高度70m。

2.3.2 工艺流程及技术参数

该工艺是在传统的石膏湿法脱硫工艺上, 增加余热锅炉系统对原烟气进行降温和除尘, 工艺路线为:加热炉烟气进入余热锅炉, 通过软水汽化进行降温, 然后通过增压风机和烟道将冷却到<150°C的烟气排入脱硫吸收塔, 在吸收塔内脱硫净化后, 经排气口排入原混凝土烟囱, 进而排入大气。

SO2吸收系统主要包括吸收塔、搅拌系统、喷淋层、除雾器、循环浆液泵等设备。烟气从吸收塔下侧进入与吸收浆液逆流接触, 在吸收塔内, 氢氧化钙与烟气中SO2, SO3等发生化学反应, 生成亚硫酸钙, 对落入吸收塔浆池的反应物再进行氧化反应, 得到脱硫副产品二水石膏。为保持石膏浆液不沉淀, 吸收塔浆池配有搅拌器, 石膏浆液通过管路送至石膏脱水系统。外购石灰通过配浆系统消解为CaOH溶液后, 进入吸收塔浆池。吸收塔浆池中的pH值由投入石灰剂量控制。

工程运行参数如表3所示。

2.3.3 相关使用经验

作为第一套处理轧钢加热炉烟气脱硫设施, 其烟气中SO2主要是由于采用单段煤气发生炉产生的煤气做燃料时, 煤气中的硫化氢燃烧而产生的。从运行效果来看, 若达到最新环保要求, 加热炉吨钢成本增加不足2元, 而采用热煤气直接燃烧, 吨钢加热煤耗 (冷坯) 可降低至65kg。

若采用两段式煤气发生炉, 需同时设置煤气除尘、冷却、脱硫化氢、电捕焦、脱酚、加压等工艺, 提供洁净煤气供加热炉燃烧, 也能达到环保要求, 但其投资、运行成本极高, 并且产生了酚水污染问题。吨钢煤耗也大大增加。

3 结束语

通过江苏省环保技术人员的努力, 在钢铁企业烟气脱硫不同领域和工艺上, 都通过工程实践取得了一定的创新和应用成果, 总结了一些经验。这些工程创新和实践, 必将为钢铁企业的污染治理发挥应有的作用。

摘要：介绍钢铁企业烟气脱硫面临的挑战, 并通过分析有创新意义的国内首条SDA烧结烟气脱硫项目、国内最大烧结烟气脱硫项目、国内首条轧钢加热炉烟气脱硫除尘项目的运行情况和技术数据, 总结不同脱硫技术的特点和经验, 为今后钢铁企业烟气脱硫技术发展提供帮助。

国内烟气脱硫的技术 篇7

进入“十二五”, 国家环保部门颁布了一系列新的政策。根据颁布的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》GB28662-2012对现运行脱脱设施提出了更高要求。新标准规定, 2015年1月1日起, 现有的钢铁烧结、球团工业企业排入大气中的烟气中所含SO2浓度不能大于200mg/Nm3。面对更严厉的排放标准和总量控制要求, 必须对现有脱硫系统整体进行改造。2013年德化鑫阳公司氧化球团厂采用一种新型湿法脱硫设备 (DS-多相反应器) 对原有脱硫设施烟气进行改造。2013年11月已在福建德化县鑫阳矿业氧化球团厂实际应用, 年综合脱硫效率可达98%以上。

2 技术原理

该球团炉烟气脱硫采用湿式石灰-石膏法脱硫工艺, 本文将重点对该脱硫技术中核心设备DS-多相反应器进行介绍。

2.1 多相反应器的结构和原理

DS-多相反应器由若干个吸收单元组成, 每个单元设有回转体式内置构件。当烟气和吸收浆液从反应器顶流入, 特殊内置构件强迫气、液相不断改变速度和方向。浆液在中心回转体的作用下均匀分散成液膜、液幕, 从中心向各个方向均匀散开。塔壁上的锥环又将散开的吸收浆液向下单元中心回转体中心聚焦, 形成新的液膜、液幕。当液幕与塔构件冲击时, 产生液沫、液滴。烟气与吸收浆液间存在速度差, 当烟气在一次次穿过液幕时, 液幕被雾化成直径很小的雾滴;液膜、液幕、液滴充满反应器空间。在气、液两相充分接触过程中, 烟气中的SO2被吸收。整个塔内速度场大体可分为两个区域:高速流动区域和涡流区域。高速流动区域主要作用是对吸收浆液进行分散、雾化, 增大浆液的比表面积。涡流区域主要是加强烟气同浆液的搅拌混合, 使其充分接触反应, 加速传热、传质。自上而下, 高速流动区逐步扩大, 而涡流区被压缩, 吸收液雾化效果越来越强烈。

3 技术方案及工艺流程

3.1 技术方案及工艺流程

鑫阳公司球团炉烟气脱硫采用湿式石灰-石膏法脱硫工艺, (工艺流程参见图1) 吸收塔采用DS-多相反应器, 处理烟气量按210000m3/h工况烟气量设计, 脱硫率为99%。吸收剂采用石灰粉, 脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴后经烟囱排放。脱硫产物为石膏浆液, 通过料浆排出泵送至尾矿坝处。

3.2 系统及主要设备

鑫阳公司球团厂脱硫工艺系统包括烟气系统、吸收系统、制浆系统、给排水系统等组成, 具体包括2台吸收塔、2台循环槽 (含搅拌装置) 、4台循环泵、1料浆排出泵、氧化系统、1台除雾器和脱硫烟囱、石灰粉仓、2台石灰浆液给料泵、料浆排出泵等设备。

3.2 技术参数

3.2.1 烟气系统。

烟气进入多相反应器脱硫, 脱硫后净烟气经除雾器后进入新建烟囱排放。一级吸收塔与二级吸收塔之间用高分子材料制作烟道以克服酸液的腐蚀。

3.2.2 吸收系统。

由于该球团厂烟气SO2浓度高 (5000-8000mg/Nm3) , 为了保证脱硫效率, 设置2台多相反应器串联。每座多相反应由3个单元组合而成, 反应器直径为4600mm。每台多相反应器下安装1台循环槽, 烟气出口从循环槽上部侧面接出。一级循环槽中的脱硫渣浆通过料浆排出泵送到尾矿坝。原烟气从反应器顶部与吸收浆液并流进入, 气、液、固三相充分接触反应后进入循环槽, 在循环槽上部分离。烟气进入一级吸收塔与吸收剂进行充分接触反应, 大部分SO2被吸收下来, 经一级吸收的烟气进入二级吸收塔与新鲜的吸收剂进行进一步反应, 使出口SO2浓度达到设计保证值。

3.2.3 制浆系统。

石灰浆液制备系统包括石灰供应及储存系统、吸收浆液制备及给料系统。石灰通过专用的密封粉罐车运至脱硫区, 通过压缩空气送入粉仓内储存。粉仓配有一套料位测量仪器及称重给料设备, 通过称重给料设备将粉仓内的石灰计量加入制浆槽, 并按比例计量加入工艺水或滤液, 通过搅拌制成固体含量约15%的石灰浆液。配好的石灰浆液通过吸收剂给料泵 (采用变频控制) 计量送至吸收系统。

3.2.4 给排水系统。

给料水系统包括工艺水给水和脱硫浆液排放二部分。工艺水通过现有的厂区内工业水管网直接供给。脱硫石膏通过料浆排出泵直接排到尾矿坝, 在设置尾矿坝1台回水泵, 将尾矿池内澄清液返回制浆和吸收系统, 一部分用于石灰制浆, 一部分补充吸收系统。

4 运行情况

鑫阳公司于2012年5月使用本文所述技术及系统在公司球团厂对原有脱硫设施进行改造, 于当年11月投入运行。经过1年多的运行来看, 该脱硫系统脱硫效率高、系统稳定运行、设施维护管理简单方便、运行费用低。

4.1 烟气处理效果。

首先, 烟气进入一级吸收塔与吸收剂进行充分接触反应, 大部分SO2被吸收下来, 经一级吸收的烟气进入二级吸收塔与新鲜的吸收剂进行进一步反应, 使出口SO2浓度降到最低。其次, 气液顺流, 气、液两相在塔内形成高速湍流区, 气、液充分接触, 脱硫效率高。2013年鑫阳公司竖炉原烟气脱硫前SO2浓度为4565000mg/Nm3;烟尘100mg/Nm3。净化后烟气SO2排放低于50mg/Nm3, 烟尘≤30 mg/Nm3。SO2产生量为1445吨, 脱硫后排放量42吨, 综合脱硫率稳定在97%-99%。

4.2 运行费用低。

一是单位脱硫成本低。由于无喷嘴, 循环泵扬程可降低, 降低能耗。2013年, 鑫阳公司脱硫工程每年可脱除二氧化硫1403吨, 年运行费用43万元, 单位脱硫成本为305元/吨.SO2, 与技改前采用“双碱法”脱硫的单位脱硫成本减少400元/吨.SO2。二是运行管理费用低。由于吸收塔体采用耐温、耐磨、高强度的改性高分子材料整体成型。不存在塔体防腐层脱落、腐蚀和塔体渗漏等问题。使用期间不再需要对塔体进行维修, 在提高综合脱硫率的同时减少运行费用。

4.3 脱硫机组稳定安全运行。

由于吸收塔内具有以下几个独特的结构, 确保设施高效稳定运行。 (1) 无喷嘴, 克服了传统湿式石灰-石膏法中浆液喷嘴易磨损、堵塞问题; (2) 塔内部结构简单, 无死区, 不会结垢、堵塞, 烟气阻力低。 (3) 塔内无死角和灰尘积聚区, 内部结构运行中不会发生因灰尘积聚而影响设备正常运行的情况。2013年该脱硫机组 (停产除外) 稳定运行时间达≥7900小时。

4.4

吸收塔采用单元模块结构, 主设备在工厂成型, 现场组装, 大大缩短施工周期且主体占地面积小。

5 结语

国内烟气脱硫的技术 篇8

1 烟气脱硫技术现状

烟气脱硫技术根据不同的划分依据可以分为多种方法，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。

1.1 湿法烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，适用面广，脱硫效率高，一般均高于90%，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。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。湿法烟气脱硫技术虽然效率很高，但缺点也同样明显：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，

1.1.1 石灰石-石膏法

在湿法脱硫技术中又以石灰石-石膏法应用最为广泛，其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。

1.1.2 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。其原理为：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。

1.1.3 柠檬吸收法

柠檬吸收法是通过柠檬酸盐溶液对烟气中SO2进行吸收，将SO2与烟气分离。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。

1.2 干法烟气脱硫技术

干法烟气脱硫技术为气同反应，具有投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点。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，限制了此种方法的应用。常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、金属氧化物脱硫法、荷电干式吸收剂喷射法等。

1.2.1 活性碳吸附法

SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(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，进一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。

1.2.2 金属氧化物脱硫法

氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等金属氧化的对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。这种脱硫方法虽然不产生污水、废酸，但是成本高，脱硫效率比较低，而且对操作要求较高。

1.3 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、粉末一颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。

1.3.1 喷雾干燥法

喷雾干燥脱硫方法一般用碱液、石灰乳、石灰石浆液等作为吸附剂，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，雾状液滴与烟气在气液两相之间发生化学反应，从而达到脱硫的目的。此方法工艺设备简单，生成物，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。但自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。

1.3.2 半干半湿法

半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率低于湿法脱硫技术。半干半湿法的特点是投资少、运行费用低，腐蚀性小，工艺可靠。

2 主流技术———湿式石灰石/石膏法存在的主要问题

当前国内在烟气的脱硫处理中，主要采用湿式石灰石/石膏法，其应用比例高达85%。湿式石灰石/石膏法虽然工艺成熟，脱硫效率很高，对减轻SO2污染起到了一定作用，但同时也带来一定的副作用，主要体现在两个方面。一是产生了大量的脱硫石膏，很难处置，对环境造成新威胁，二是在治理过程中产生了大量的二氧化碳等温室气体，造成了新的污染。

2.1 副产品———脱硫石膏堆积成患，对环境造成新的威胁

湿式石灰石/石膏法在脱硫的同时，还产生副产品硫化石膏。每处理一吨SO2就产生脱硫石膏2.7吨。随着我国工业的发展，SO2排放量迅速增长，脱硫石膏的产生量也迅猛增加。另外，许多化工企业副产品也是石膏，如生产磷酸肥产生的磷石膏、生产钛白粉产生的钛石膏、生产柠檬酸产生的柠檬石膏等，这些石膏早已堆积如山。目前堆放的化工副产品石膏已达4000多万吨。预计到2010年，每年的脱硫石膏和其他副产品石膏将超过1亿吨。

用脱硫石膏代替天然开采的矿石膏，这只是一个理论说法。我国的矿石膏(CaSO4)资源相当丰富，已探明的储量超过10亿吨。这种矿石膏易开采、质量高且价格低廉，而脱硫石膏含有多种杂质，其抗压强度、抗拉强度等都无法与矿石膏竞争，最终不得不抛弃处理，占用大片土地，对环境造成很大的威胁，对人身健康危害极大。堆积废弃的脱硫石膏，在太阳暴晒后挥发后的“酸性物质”加重了“酸雨”的威胁;分解的石膏粉末被风带入空气形成悬浮微粒，这些微粒布满植物表面，影响光合作用，导致秆物死苗、黄叶、烂叶或落花落果;石膏粉末被分解释放的有害物质使长期户外作业的人群皮肤过敏、血管收缩，头发脱落，造成供血供氧障碍;造成人眼睛、口、鼻薄膜的刺激，严重的可引起人的肝、肾损伤和萎缩;直径10um以下的悬浮微粒进入人体肺部，会造成慢性呼吸疾病甚至肺气泡萎缩，微粒还会经肺吸收由血液带到全身，对中枢神经系统产生影响，体质弱者可发生其他并发症导致死亡。雨天，石膏“山”随时都会有塌方的危险;脱硫石膏经雨水冲刷可能渗入土地农田，污染地表水和地下水，进入我们的食物链。

2.2 治理过程中产生大量的温室气体，造成新污染

调查表明，湿式石灰石/石膏法脱硫设备每处理一吨SO2要排放0.7吨CO2。以我国现有消耗含硫矿产物总量推算，如果全部用湿式石灰石/石膏法来处理所产生的SO2，每年就要新增加CO2几千万吨。当前全世界CO2的年排放总量，已远远超过自然环境吸收化解的能力。CO2在大气中的超量沉积，将导致地球表面温度的不断上升。研究表明，CO2一旦排放到大气中，最长可存在200年的时间。CO2长期过量在低空聚集，使大气浓度增加，阻碍地球热量的散失，造成病虫害增加;海平面上升;气候反常、海洋风暴增多;降雨量减少、河流干枯、土地干旱，沙漠化面积增大，破坏整个大自然的平衡格局，引发多种自然灾害。21世纪的地面温度将比19世纪上升1.5℃～4.5℃，科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年，全球温度将上升2～4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，海平面上升，一些岛屿国家和沿海城市将会被淹没，不复存在。

我国CO2年排放总量已经占世界总排放量的13.2%。而早在1997年，我国就签订了《京都议定书》，承诺到2010年我国排放的CO2等6种导致温室效应气体的数量，不但不能增加，而且要比1990年减少5.2%。这一时限要求已相当紧迫。

3 结语

我们必须正确面对工业烟气中SO2污染的治理问题，研究开发新的脱硫效率高、无二次污染、符合循环经济要求的脱硫技术，用更合理、更环保的技术和方法来治理SO2的污染，尽量避免采用湿式石灰石/石膏法的脱硫技术。

参考文献

[1]陈兵, 张学学.烟气脱硫技术研究与进展[J].工业锅炉, 2002.

[2]林永明, 韦志高.湿法石灰石、石灰一石膏脱硫技术应用综述[J].广西电力工程, 2000.

国内烟气脱硫的技术 篇9

摘要：石灰石-石膏湿法脱硫技术由于其技术成熟、运行可靠性高、脱硫效率高、适用煤种范围广等优点被广泛应用在大型火力发电厂中，但是也存在一些问题，本文详细介绍了其运行中存在的问题和改进措施，有其优化运行提供了一定的参考。

关键词：石灰石-石膏；结垢；腐蚀；磨损

一、石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述

1 脱硫原理

石灰石的主要成分为CaCO3，属弱酸强碱盐，难溶于水。石灰石作为脱硫剂的循环浆液与含SO2的烟气充分接触，SO2等酸性气体被水吸收，并溶解于水，产生的H+促进难溶于水的石灰石溶解，产生Ca2+和CO2，，CO2在酸性条件下逸出，Ca2+与生成的SO32-结合生成难溶于水的CaSO3·1/2H2O。CaSO3·1/2H2O属于中间产品，不稳定，不宜露天堆放，须对其强制氧化，使之转化为稳定的CaSO4·2H20，从而达到脱硫的目的。

2 工艺流程

石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺流程见图1-1。

火力发電机组锅炉排放的高温烟气经除尘器后，进入脱硫系统。经烟气加热器（GGH）净化的湿烟气冷却后，进入吸收塔，与含有CaCO3的循环浆液逆流接触充分反应，烟气中的绝大部分S02溶解于循环浆液并被吸收，同时烟气中的灰尘也被洗涤，进入循环液中。烟气经吸收塔上部的气液分离器后出吸收塔，经烟气加热器加热后，从烟囱排出。

循环浆液中的水溶解吸收S02后，产生H+、HSO3-和SO32-，PH值下降，促使其中的CaCO3离解，生成Ca2+ 和CO32-。在酸性条件下，CO32-将转化为HCO3-，随着H+浓度的增加，HCO3-进一步转化为H2CO3，H2CO3不稳定，分解产生CO2气体逸出。Ca2+与HSO3-及SO32-生成不稳定的亚硫酸氢盐和亚硫酸盐。由于烟气中含有O2，部分亚硫酸盐被氧化为硫酸盐，但氧化率很小，而且容易在设备、喷咀及管道内表面结垢，因此，为避免二次污染和结垢的发生，必须将其强制氧化，将不稳定的亚硫酸盐转变为稳定的硫酸盐。

二 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术运行中存在的问题

1.结垢和沉积。结垢主要有3种形式：一是灰垢，主要集中在吸收塔入口干/湿交界处，原因是高温烟气中的灰分在遇到喷淋液的阻力后，与喷淋的石膏浆液一起堆积在入口，且越积越多；二是石膏垢，当吸收塔的石膏浆液中的CaSO4过饱和度大于或等于1.4时，溶液中的CaSO4就会在吸收塔内各组件表面析出结晶形成石膏垢；三是当浆液中CaSO3浓度偏高时就会与CaSO4同时结晶析出，形成混合结晶Ca（SO3）x·（SO4）·1/2H2O，即CCS垢。结垢和沉积将使管道堵塞、磨损、腐蚀，以及系统阻力增加，从而使烟气的流通面积减小，流速增大，烟气与浆液的接触几率减小，导致脱硫效率降低。

2.设备磨损。由于流体（烟气和石灰石浆液）中含有固体颗粒，流速高，当流体流过脱硫设备及管道时对相关部位产生切向切削和法向冲击而造成磨损，特别是当流体中含有剥落的垢块时磨损更加严重。磨损使浆泵等脱硫设备及管道的运行不稳定，从而降低脱硫效率。

3.设备腐蚀。腐蚀主要发生在热交换器、烟道和吸收塔等处。为满足吸收塔的进口烟温要求，流经热交换器的烟气温度可能会降至酸露点，烟气中的硫酸蒸汽凝结并附着于受热面，从而产生低温腐蚀，并会引起受热面粘结烟尘，导致堵塞加重。腐蚀使换热设备的运行可靠性降低，可用率下降，直接影响脱硫系统的运行效果。

三 改进措施

1 防止结垢和堵塞措施

①型式合适。目前用于湿法烟气脱硫系统的典型吸收塔有喷淋塔、填料塔、多孔板塔、液柱塔等，使用最为广泛的是喷淋洗涤塔（塔内无复杂的结构部件）。

②结构简单。内部结构不能复杂，一般采用无浆液停滞的塔结构。如重庆珞璜电厂就选用中空的液柱塔，塔内设置上百个陶瓷喷嘴，喷嘴喷出约6m高的液柱，烟气与脱硫浆液逆流接触，从而使塔内结垢大大减少。

③液气比要适当。注意选用适当的液汽比，设计合适的循环液量、吸收塔液室容量，以控制石膏的饱和度，并确保石膏晶种的生成。

④选择合理的工艺。如在吸收塔入口烟道增加冲洗水喷嘴，定期冲洗结尘，以减少结垢。

2 防止磨损

①设计时设备采用耐磨材料，并加内衬（如泵采用衬胶技术）或涂敷耐磨损材料；磨损严重部位（如管道的弯头、三通以及变径管等），可采取特殊防护措施，其备件应采用防磨材料制造，以便维修和更换。

②运行时采用合理的流速（金属磨损与流速的3～3.5次方成正比关系）；并控制流体中的固体颗粒含量（撞击次数越多磨损越多），如对进入吸收塔前的烟气进行高效除尘（静电除尘）；还要加强运行监控，以减少进入泵内的空气量，调整好吸入侧护板与叶轮之间的间隙，以减少气蚀磨损。

③检修时应加强对磨损严重部位的检测和修复。

3 防止腐蚀

①优化设计 根据流体的组成、温度和浓度等使用耐腐材料，并考虑防腐内衬的施工。如重庆珞璜电厂二期脱硫系统热交换器采用ND钢，并设计成光管式，减小壁厚，加大肋片厚度，增加肋片间距；吸收塔采用内衬玻璃鳞片树脂技术，不但基本解决了低腐问题，减少了维护费用，而且提高了运行的可靠性。又如连州电厂采用不锈钢、氯丁基橡胶、玻璃鳞片涂层和玻璃钢等防腐材料，有效地解决了腐蚀问题。

②加强运行监测和维护 如pH值范围的监测，因为控制pH值对脱硫效率和防止氧化皮有重大作用，但不适当地降低pH值也会导致加速腐蚀。因此，运行时要及时清理沉积物和氧化皮，否则会增加点蚀和缝隙腐蚀。

四 结束语：石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术鉴于其技术成熟、运行可靠性高、脱硫效率高等优点被广泛应用在火力发电厂的烟气脱硫，本文从实际运行中存在的问题作了深刻的阐述和分析，总结和提炼了对应的防止措施，可供有关单位参考也借鉴。

参考文献

[1]贾立军，刘炳光.我国烟气脱硫技术综述.盐业与化工.2006，35.

[2]王富勇.湿式石灰石-石膏法脱硫技术及分析.上海电力学院学报.2005，21.

[3]黄松荣，王刚.燃煤脱硫技术.工业安全与环保.2005，31.

[4]许红，刘尧祥.燃煤电厂烟气脱硫现状及其工艺.中国煤炭.2006，32.

烟气脱硫专利技术综述 篇10

近年来, 全国各地相继出现了严重的雾霾现象, 雾霾的主要组成为二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物。二氧化硫作为雾霾中最主要的的成分之一, 其主要来源于工厂燃料燃烧烟气的排放, 这在钢铁和火力发电行业表现的尤为明显。因此, 如何有效控制与减少二氧化硫的排放已经成为社会关注的热点问题, 而寻找高效节能的处理烟气中二氧化硫的方法也同样迫在眉睫。

1 烟气脱硫技术分类

1.1 干法烟气脱硫技术

干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干化状态下进行, 反应产物也为干粉状。典型的干法烟气脱硫技术为等离子体法, 其利用高压电源激发出等离子体, 从而产生大量离子及自由基等具有强氧化性的活性粒子, 二氧化硫短时间内被氧化成硫酸分子, 在注入NH3的情况下, 与NH3反应生成微小的粉粒硫酸铵。干法烟气脱硫技术还包括活性炭吸附法和粉煤灰吸附法等, 干法烟气脱硫技术操作过程简单, 无需废水处理, 但其脱硫效率较低, 反应速度较慢, 适用于二氧化硫含量较低的环境。

1.2 半干法烟气脱硫技术

半干法烟气脱硫技术是指脱硫过程在干燥状态下进行、再生过程在湿态下进行或者脱硫过程在湿态下进行、处理脱硫产物的过程在干燥状态下进行。

喷雾干燥法是一种典型的半干法烟气脱硫技术。鞍钢集团工程技术有限公司 (公告号为CN203370454U) 的一项有关烟气脱硫的专利中, 采用旋转喷雾法来除去烟气中的二氧化硫, 其工艺过程如下:生产过程中, 烧结原烟气通过进口烟道进入顶部烟气分配器, 经过顶部烟气分配器圆周布气后, 使烧结原烟气在塔体内均匀分布。与此同时, 一定浓度的脱硫剂浆液从浆液罐经过浆液管道进入旋转雾化器, 脱硫剂浆液被雾化成极微小的液滴 (30~80 微米) , 均匀地被喷入塔体内, 与脱硫烟气充分接触反应, 烟气中的酸性物质很快被吸收中和, 与此同时烧结烟气中热量迅速干燥喷入塔内的液滴, 形成固体粉状料, 完成雾化、吸收和干燥。

循环流化床法是另一种典型的半干法烟气脱硫技术, 其工艺过程为:将石灰浆或熟石灰粉喷入循环流化床中, 与含有二氧化硫的烟气在流化床中充分混合反应, 二氧化硫被去除, 包含固体的烟气经过分离、除尘后通过烟囱排出, 收集到的固体一部分返回流化床中循环使用, 另一部分作为废渣处理。清华大学 (公开号为CN103712207A) 的一项有关烟气脱硫的专利中, 采用了循环流化床法来除去烟气中的二氧化硫。

1.3 湿法烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫技术是指含有吸收剂的溶液或浆液进行脱硫吸收的过程和产物处理的过程均在湿态下进行, 其由于具备脱硫效率高、反应速度快以及运行可靠性高等优点而在市场上得到广泛运用。

(1) 石灰石/ 石灰- 石膏法。石灰石/ 石灰- 石膏法是最传统的脱硫技术, 也是目前世界上最成熟、应用最广泛的脱硫技术, 脱硫剂为石灰石或石灰, 也可使用同类性质的废弃物如电石渣等。威海鑫山集团有限公司 (公开号为CN102949923A) 的一项有关烟气脱硫的专利中, 用石灰- 石膏法脱除烧结工业烟气中的二氧化硫并回收石膏, 其包括如下步骤: (a) 将烧结工业含二氧化硫的烟气从吸收塔下部输入; (b) 在吸收塔上部喷淋石灰溶液, 含二氧化硫烟气自塔下部进入, 烟气与石灰溶液在塔内逆流接触反应后, 去除夹带的水雾由吸收塔顶部排出; (c) 在吸收塔下部收集落下的浆液, 将其排入循环池内经循环泵输送至吸收塔上部的喷淋装置循环喷淋, 向循环池内通入空气, 使循环池内浆液中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙; (d) 当循环池内的硫酸钙浆液比重超过1.16-1.20 时, 将其排入石膏脱水系统过滤得石膏, 过滤后的溶液加入循环池内; (e) 当循环池内的浆液p H值低于规定值时, 向循环池内补充石灰溶液。石灰石/ 石灰- 石膏法具有脱硫效率高、脱硫产物石膏可回收利用等优点, 但是由于石膏的存在, 系统中容易出现结垢和阻塞现象。

(2) 氨法。氨法烟气脱硫技术按照吸收液的再生方式可以分为:氨- 酸法、氨- 亚硫酸铵法和氨- 硫酸铵法, 其中, 氨- 硫酸铵法由于具有实际工业意义而得到较广泛的使用, 其采用氨水作为吸收液, 氨水与二氧化硫快速反应, 脱硫效率较高, 回收的硫酸铵经加工可制成氮肥使用。山西晋丰环保工程设计有限公司公开了一种氨法脱硫工艺 (公开号为CN101579602A) , 氨法脱硫技术具有脱硫效率较高, 回收的硫酸铵可进行废物利用, 不对环境造成二次污染等优点, 但是该法也具有很多缺点, 例如氨水容易挥发, 造成部分氨的损失, 氨的成本较高, 使脱硫成本增大, 并且氨水容易对设备造成腐蚀。

(3) 双碱法。双碱法种类很多, 其中最常用的是钠钙双碱法, 其是以钠碱溶液作为吸收液吸收二氧化硫, 吸收了二氧化硫后的吸收液与石灰乳进行反应再生钠碱液。成都德美工程技术有限公司公开了一种钠钙双碱法烟气脱硫方法 (公开号为CN102728205A) , 包括以下步骤: (a) 将含硫烟气通入至脱硫吸收塔中, 利用脱硫吸收塔中的脱硫液吸收含硫烟气中的二氧化硫, 吸收二氧化硫后的脱硫液称为富液; (b) 将富液送入至氧化反应器, 在氧化反应器中通入空气进行氧化, 使得富液中的亚硫酸纳氧化成硫酸钠; (c) 将氧化后的硫酸钠溶液送入至沉淀反应器内, 在沉淀反应器中加入石灰水, 硫酸钠与氢氧化钙反应生成水合硫酸钙沉淀和氢氧化钠; (d) 分离水合硫酸钙沉淀和氢氧化钠溶液, 水合硫酸钙沉淀经过处理后制成石膏, 氢氧化钠溶液经过处理后制成脱硫液等待再次加入到脱硫吸收塔中。双碱法最大的特点是吸收塔内为液相吸收, 吸收液在再生池中进行再生, 避免了塔内出现结垢现象, 并且采用钠碱溶液作为吸收液, 吸收效率高。该法的主要缺点是脱硫和再生反应比较复杂, 整个系统进行理想运行的难度较大。

2 烟气脱硫技术展望

通过总结发现, 烟气脱硫技术的发展已趋向于多样化, 而湿法烟气脱硫技术中的石灰石/ 石灰- 石膏法和氨法由于具备脱硫效率高、产物可回收利用的优点得到了广泛应用。但是上述两种方法也存在一些小的缺点, 近年来, 烟气脱硫领域的技术人员为了获得更好的脱硫效果对上述两种方法进行了大量的改进, 相关专利的申请量也越来越多。另外, 烟气中除含有二氧化硫外通常还含有多种污染物如氮氧化物和重金属等, 未来有关脱除烟气中多种成分的专利申请也会明显增加。

摘要：由于雾霾等环境问题的日益突出, 如何有效控制与减少二氧化硫的排放已经成为社会关注的热点问题, 本文对烟气脱硫技术进行了分类, 并对典型的专利技术进行了详细分析, 最后对烟气脱硫技术的发展作了展望。