烟气脱硫技术

关键词： 烟气 人类 脱硫

烟气脱硫技术（精选十篇）

烟气脱硫技术 篇1

1 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术概述

脱硫后的烟气经除雾器除去烟气中的雾滴, 再经GGH提高烟气温度后经烟囱排至大气。

湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的特点主要有:占地面积较小、适用于各种高中低硫燃料电厂、单塔处理烟气能力强、脱硫效率高 (≥95%) 、吸收剂廉价易得、技术较为成熟、高速气流可增强物质传递能力以减轻运行成本、吸收塔液体再分配装置可以预防烟气爬壁以提高系统运行经济性[1]。

2 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术在电厂烟气脱硫中的应用

2.1 工艺设计

在湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术应用中, 其系统组成包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏预脱水系统、石灰石制备系统、排放系统以及废水处理系统。对于湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的工艺设计, 在设计前, 需要先做好基本资料的收集, 包括电厂位置、交通状况、环境条件以及烟气参数等, 然后再选择合适的石灰石与工艺水, 以实现脱硫效果的最大化。

其中, 烟气系统主要组成设备包括增压风机、烟道、烟囱, 承担脱硫功能的是吸收塔, 在应用中, 需要做好系统温度、压力、烟气流量等参数的设计。

吸收系统的主要组成设备有吸收塔本体、浆液循环泵、浆液排出泵以及喷淋层, 在FGD中, 应用最多的是喷淋塔;吸收塔包括多个功能区, 分别是浆液池、洗涤区与气体区, 通过浆液池溶解石灰石得到硫酸钙、石膏晶体, 排出泵的脱水处理可以将石膏分离出来。在应用中, 吸收系统需要控制的设备参数有吸收塔氧化空气压力以及吸收塔液位、石膏浆液密度、石膏浆液PH值等。

石膏预脱水系统, 即脱水处理吸收塔石膏浆液的系统, 主要由排出泵、旋流站、脱水机以及溢流箱泵等设备组成。在应用中, 石膏预脱水系统设计参数包括石膏排水泵压力、流量以及石膏浆液PH值、密度等。

石灰石制备系统是以大块石灰石为原料, 通过湿式球磨机的处理, 得到石灰石浆, 并将其分离出来, 通过专用泵, 转移到吸收塔中。在应用中, 石灰石制备系统需要做好磨机压力、液位、流量以及浆液箱浆液密度等参数控制[2]。

2.2 应用问题

在电厂烟气脱硫中应用湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术, 常见的问题有:

一是当煤硫含量偏高时, 技术的脱硫效率、能耗不理想, 在电厂实际运行中, 使用的煤种并不符合原设计要求, 片面重视热值、挥发分, 对于硫含量重视不足, 许多燃煤硫含量偏高, 增大烟气脱硫系统负荷, 增大能耗;浆液PH值下降过快, 石膏脱水系统运行受阻, 整个吸收塔反应失去平衡, 降低脱硫效率。

二是脱硫装置结垢问题, 造成能耗增加、脱硫效率降低, 结垢容易发生的位置有接触石灰石浆液、石膏浆液的管道。设备部件, 例如吸收塔进口、喷淋层、内壁以及支撑结构等, 管道内径减小直至阻塞、腐蚀, 系统运行效率受到影响, 也会使能耗增加。

三是脱硫烟气换热器 (GGH) 结垢, 造成压损和系统阻力增加, 风机能耗增大等, GGH结垢原因是多方面的, 包括浆液从GGH通过后黏附在元件上, 在烟气冷热交替过程中, 会蒸发其水汽, 黏附物形成固体, 并逐渐加厚, 直至将GGH堵塞;烟气中粉尘粘附在潮湿的GGH元件表面, 或者粉尘中活性物质、烟气三氧化硫与塔内浆液出现化学反应产生硅酸盐, 逐渐积累成结垢, 引发堵塞;设计不当, 比如GGH布置型式、换热片类型或间距、吹灰器数量等, 都可能导致GGH出现积灰、结垢。

解决措施:

首先, 针对煤硫含量偏高导致的问题, 其解决措施有:1) 做好燃煤掺配比控制, 根据入厂煤的实际情况, 将硫含量高、低的煤以合适比例掺混使用, 确保煤炉烟气中硫含量接近设计值;在高、低负荷状态, 分别应用低硫煤、高硫煤, 禁止长时间持续使用超标的高硫煤;2) 调整运行参数, 通过将石灰浆液供应量适当增大、吸收浆液p H值适当降低、吸收塔液位适当提高等措施, 使烟气脱硫系统与烟气硫含量情况更好地协调, 保证系统运行状态良好;3) 使用合适的添加剂, 比如氨盐、钠盐以及镁盐等, 提高对烟气中二氧化硫的吸收能力。

其次, 针对脱硫装置结垢问题, 解决措施有:1) 做好吸收塔浆液参数控制, 确保其在实际范围内运行, 密度和PH值都要合理, 预防出现PH值骤变情况, 从而防止石膏大量析出或者亚硫酸盐析出产生结垢;2) 对电除尘器进行调整, 提高其除尘效率、可靠性, 降低FGD入口烟尘浓度;3) 做好设备维护与检查, 定期对与浆液有接触的设备、管道进行检查, 制定合适的停运、清洗计划, 避免长时间运行累积形成结垢[3]。

再次, 针对GGH结垢问题, 解决措施有:1) 定期对GGH进行吹灰处理, 应当做到每班至少一次, 吹灰可以使用蒸汽或者压缩空气, 当出现压差增大情况时, 可以适当提高吹灰频率;2) 采取在线高压水冲洗技术, 当GGH出现高于正常值1.5倍压差时, 使用在线高压冲水技术来对运行的GGH进行冲洗, 将其上堆积物质冲洗干净;如果冲洗效果不理想, 应当将脱硫系统停运, 改用人工高压冲水的方式, 将换热片积灰彻底清除, 减轻系统运行阻力;3) 做好脱硫装置检修, 建立相应的检修台账, 在条件允许下, 需将GGH纳入检查范围, 对于出现结垢的情况, 可以将换热元件取出, 使用酸碱进行清洗。

3 结论

综上所述, 在现代社会中, 环保是社会发展的主流趋势, 火电厂作为大气污染的主要来源, 做好烟气脱硫工作, 是提高火电厂社会效益、保证火电厂长远发展的基本要求。因此, 加强对湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的研究, 将其更好地应用于实际中, 有重要现实意义。

参考文献

[1]韩新奎, 张斌.湿式石灰石—石膏烟气脱硫技术在电厂应用中探讨[J].广州化工, 2010 (4) :205-206, 218.

[2]姜正雄, 魏宇.燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述[J].装备机械, 2012 (2) :60-65.

常用的烟气脱硫技术 篇2

一、湿法烟气脱硫技术（WFGD）

吸收剂在液态下与SO2反应，脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定，但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。

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。

1、石灰石/石灰-石膏法

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。这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。

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。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。

3、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。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。

二、干法烟气脱硫技术（DFGD）

脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。该法系统简单、无污水和废酸排出、设备腐蚀小、运行费用低，但脱硫效率较低。

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，具有设备简单、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、无污水处理系统等优点。缺点： 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炭吸附法、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。

1、活性炭吸附法

原理：SO2被活性炭吸附并被催化氧化为三氧化硫（SO3），再与水反应生成 H2SO4，饱和后的活性炭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S，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。

2、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和二氧化氮（NO2），进一步生成H2SO4和硝酸（NaNO3），并被氨（NH3）或石灰石（CaCO3）吸收剂吸收。

3、荷电干式吸收剂喷射脱硫法

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，不产生废工业烟气脱硫技术研究进展水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90%，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；对于一般的大型企业来说，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。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置，烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。

4、金属氧化物脱硫法

原理：根据 SO2是一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。这是一种干法脱硫方法，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，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不彻底，造成二次污染等不足，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。

三、半干法烟气脱硫技术（SDFGD）

半干法烟气脱硫技术（SDFGD）半干法吸取了湿法和干法的优点，脱硫剂在湿态下脱硫，脱硫产物以干态排出。该法既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水和废酸排出、硫后产物易于处理的优点。

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-颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。

1、喷雾干燥脱硫法

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一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一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。一般情况下，此种方法的脱硫率 65%～85%。

其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO4、CaSO4，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。

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）2：水溶液改为喷入CaO或Ca（OH）2 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。

3、粉末-颗粒喷动床脱硫法

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入床内，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。

4、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。

四、新脱硫技术

脱硫新技术最近几年，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一些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进一步的工业应用验证。

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5H20˙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。

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一种气体分离新技术，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一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。

3、微生物脱硫技术

根据微生物参与硫循环的各个过程，并获得能量这一特点，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，无二次污染。

催化裂化烟气脱硫技术对比分析 篇3

【关键词】催化裂化；烟气脱硫；催化剂

近年来，随着国家经济不断发展，对石油的需求量逐渐增加，国内外开发了选择性加氢脱硫、吸附法脱硫工艺和恢复组合工艺等多种催化裂化石油脱硫新工艺，很多国内外工艺技术只有少部分采用催化烟气脱硫外，其它的都是低压固定床加氢工艺，通过优化工艺条件最大程度的降低烯烃的饱和以及因烯烃饱和而带来的辛烷值损失。除了优化工艺条件，各公司都在不断发展其特定的技术，而且这些技术在不同程度上都能很好地降低辛烷值损失。然而，汽油中的硫化合物会使汽油自身安定性变差，腐蚀发动机，促进颗粒物PM、NOX和SOX的排放，严重污染环境，影响人类健康。面对日益严格的硫含量标准和人们环保意识的增强，如何有效降低汽油中的硫含量，进一步生产超低硫或无硫汽油成为界内人士研究的热点。

1、催化裂化烟气脱硫技术

烟气脱硫选择合理的吸收剂，合理的运行程序。成本可以大大降低，使用氢氧化镁做脱硫剂，相比使用氢氧化钠做脱硫剂，每年仅在药剂方面就成节省成本成本1000万元。

运行优化，严格控制烟气排放量，烟气脱硫技术使烟气排放全部达标，二氧化硫气体比之前减排5000吨，极大的改善大气环境，符合国家可持续发展道路。

工艺指标稳定，新工艺的探索，新技术的改造消除装置瓶颈，使烟气脱硫方法更加可靠。

适宜的催化剂体系：催化剂开发思路为采用较大的活性相尺寸，尽可能多的CoMoS-II类活性相，需要减弱金属与载体的相互作用，从而形成更好的Co-Mo配合。

2、催化裂化烟气脱硫技术分类

按吸收剂的种类和脱硫废渣的形态，以及操作不同可分为干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术、湿法烟气脱硫技术和镁法烟气脱硫技术，这四种方法是目前应用广泛的脱硫方法。

2.1干法烟气脱硫技术，在脱硫过程中不用加水，应用干粉状吸收剂和颗粒吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，将二氧化硫转化为硫化物或脱硫渣中，吸收剂在吸收过程中和反应后的产物都没有液体，所以称为干法烟气脱硫，系统中始终都是干态，没有污水废水产生。所以干法烟气脱硫技术优点就是无废水污水产生，对环境不会造成污染，且干法烟气脱硫占地面积小、不易腐蚀、设备简单、投资较低。适用于干旱缺水的地区的石油脱硫。但干法的缺点是脱硫效率较低。

2.2半干法烟气脱硫技术，半干法烟气脱硫技术有扩散效果明显、产物为干态没有水污染、排气温度稳定、占地面积也小、工艺简单投资低、易处理等优点。半干法烟气脱硫技术缺点是脱硫剂利用率低、脱硫的效率低、脱硫后的产品是混合物。且吸附反应仅在吸附剂表面反应，进入内部耗时长，所以需要大量的吸附剂和大型的吸附设备。半干法烟气脱硫技术又分喷雾干燥法、粉末颗粒喷动床法、烟道喷射法、半干半湿法。

2.3湿法烟气脱硫技术。湿法煙气脱硫技术是用液体吸收烟气中的二氧化硫。根据过程不同又分燃烧前脱硫过程、燃烧中脱硫过程和燃烧后脱硫过程。烟气脱硫技术是目前最普遍的脱硫方法，湿法烟气脱硫技术也得到美国环保局和很多企业认可，是目前最成熟且应用广泛的脱硫工艺。

2.4镁法烟气脱硫技术，为了减少脱硫工艺中二氧化硫排放量达到环保目的，一些公司研究了镁法烟气脱硫技术。法烟气脱硫工作原理是利用氧化镁浆液来吸收排放烟气中的二氧化硫，生成水和亚硫酸，去除烟气中的二氧化硫。

3、其他脱硫技术的对比

此外还有一些公司在节约成本、降低排放、脱硫能力等方面研究出的新型脱硫方法。

3.1SCANfining技术是由美国ExxonMobil公司开发，采用固定床加氢技术，可以直接处理全馏分汽油，通过对反应条件合理的设置，采用特殊催化剂体系，保证深度脱硫的同时，烯烃损失率大大降低，据称烯烃损失率比传统加氢脱硫催化剂由80%降到20%，工艺流程是在预处理反应器中脱二烯烃后，进入加氢脱硫反应器。

3.2康菲石油公司的S-Zorb工艺应用在催化汽油硫的脱除中，可以脱除99%的硫。具有良好的脱硫效果。在气相汽油分子与吸附剂的接触中，含硫化合物分子的硫原子保留在吸附剂上，烃类部分从吸附剂中脱附出来回到气体中。脱硫过程中，由于最终没有硫化氢气相存在，可以避免硫化氢与烯烃反应生成硫醇，导致硫含量增加。此技术将汽油中硫含量从800mg/kg降低到10mg/kg以下，具有良好的脱硫效果。而且此技术无需使用高纯氢气，因此投资少，操作的成本低。中石化在该技术上获得全球知识产权，国产吸附剂在研究上也取得了突破，而且已实现国产化。

生物烟气脱硫技术研究 篇4

1 生物烟气脱硫的原理

1.1 二氧化硫被吸收的工作原理

往往烟气中存在的二氧化硫会通过吸收塔或者水膜除尘器溶解成水并且转化为硫酸盐、亚硫酸盐等。并且硫酸盐还原菌通常还会在厌氧的坏境或有外涉碳源的情况下将硫酸盐、亚硫酸盐进进一步氧化还原成硫化物。然后再通过微生物的作用在好氧的条件下转化为单质硫, 这时就可以将硫从系统中出去了。所以说, 生物脱硫过程为二氧化硫的吸收过程和含硫吸收液的生物脱硫两个阶段。微生物脱硫技术可以适用于很多方面, 如:微生物除臭、工业方面、微生物煤炭脱硫等多方面。随着当代深灰的发展, 人们对脱硫微生物的认识也进一步提高, 生物脱硫技术越来越被广泛的应用于烟气脱硫。

1.2 含硫吸收液生物脱硫技术的工作原理

通常富含硫酸盐、亚硫酸盐的水在硫酸盐还原菌、厌氧环境的作用下, 其中的一部分硫酸盐和亚硫酸盐将被还原成硫化物。在好氧的情况下, 也可以利用细菌将厌氧形成的硫化氢氧化成单质硫, 然后再将单质硫颗粒予以回收。这样既增加了系统循环液的碱性, 在吸收过程中增强了吸收液酸性互逆反应。又维系了整个系统p H的稳定, 以至于减少了系统运行时的药剂投加量。利用小水滴的巨大表面积完成对烟气的吸收, 是二氧化硫由气体转化为液体, 并以亚硫酸根、硫酸根的形式存在吸收效果与吸收液的比表面积、p H、碱度、温度有关。其主要是取决于吸收液的比表面积大小。

2 生物烟气脱硫技术

2.1 筛选、分离菌种

生物脱硫技术应用的研究是在1947年, 伴随着可利用微生物的选矿的研究开始的。微生物烟气脱硫技术通过化学自养微生物对二氧化硫的代谢, 利用此过程将烟气中存在的氧化物去除。在脱硫的过程中, 氧化态的污染物会经过微生物的还原作用生成单质硫而被去除。寻找可用于燃煤烟气脱硫的微生物菌种、了解它的代谢途径和提高脱硫效率是生物烟气脱硫研究的重中之重。氧化亚铁硫杆菌由于它独特的生理性质在烟气脱硫的领域中具有很大的应用价值, 但由于它生长速率缓慢和技术使用需求的高效性要求不一致, 故而要增强对菌能量再生机制深化研究。

2.2 二氧化硫转化为硫酸根离子

过度金属正三价铁离子对硫的催化作用已被证实。在酸性的条件下, 空气氧化正三价铁离子的速度较慢。但是在自然界中一些微生物在具有酸性的条件下会快速氧化。可以用微生物和铁离子体系共同催化和氧化, 在无机盐简单的培养下自由生长, 不需要昂贵的有机成分。用分离所得的氧化亚铁硫杆菌和铁离子体系处理含二氧化硫气体的实验研究, 从结果来看, 细菌菌液比稀硫酸吸收法的脱硫效率更高。所以, 生物滴滤池反应系统脱除烟气中的二氧化硫是一种可行的技术方法。

2.3 二氧化硫转化成硫化氢到硫工艺

微生物烟气脱硫技术一般包括生物过滤法、吸附法和滴滤法。这三种都属于开放系统, 这些微生物群随环境变化而改变。在生物脱硫过程中, 氧化状态的含硫污染物要经过化学还原作用合成硫化物, 进而经过生物氧化过程还原成单质硫以达到脱硫的目的。通过结合国内外的研究成果, 微生物脱硫技术和目前广泛使用的湿法脱硫技术常常结合在一起进行研究。城市垃圾渗滤液湿法烟气脱硫-微生物硫转化互补体系被首次提出。后来在研究中证实了微生物在应用于烟气脱硫方面具有极大的优点, 具有不需要高压、高温、催化剂、操作资金需求少、没有二次污染等大量优点。所以, 微生物烟气脱硫实用性强, 且技术新颖的生物工程技术。有非常诱人的前景及潜力。

3 生物烟气脱硫的研究方向

3.1 菌种及生物反应器的选取

氧化无机硫的菌种是以兼性、专性为主。专性自养菌一般生长较慢, 在脱硫过程生物量的供应对整个系统的处理研究影响较小。以至于在今后的研究中, 筛选生长速度比较快、脱硫性能好的菌种是一定要进行的基础研究。对于已经存在的菌种, 应该将研究的重点放在微生物培养方案的优化和对微生物菌种的改良方法上。从而改进微生物的遗传性状, 提高菌种的脱硫效率。选择合适的生物反应器就会体现出更好的效果生物反应器涉及到了气体、液体、固体三种性质及生化降解过程, 影响它的因素很多并且很复杂, 与之有关的理论研究及实际应用不够深入, 这就需要进一步的进行研究与探讨。

3.2 高效功能菌的选育

现代生物技术的高速发展, 利用现代基因工程工程技术对于有些脱硫菌进行改进, 可以强化它的转化作用, 以此获得生长繁殖速度高效、活性高、易生存等特点, 同时在适应温度和p H值范围方面有着很大的提高。进而筛选和培育出在适应性和稳定性都达到相对要求较高的脱硫菌, 以达到减少烟气脱硫菌的驯化和繁衍的时间并延长脱硫菌的使用寿命。

摘要：随着人类世界和社会各方面的飞速发展, 越来越多的二氧化硫随着烟气不断地进入大气中。二氧化硫是生活中最为常见的硫氧化合物, 无色气并具有强烈刺激性气味, 直接排放在空气中不知不觉就会对人类的生存环境产生危害。我国目前的能源结构主要是煤炭, 占一次能源的百分之七十五, 并且随着经济的发展会有所上升。鉴于此, 文本文总结了近年来国内外微生物烟气脱硫技术的发展及应用, 同时对生物脱硫技术的发展方向进行了研究, 得出了一些见解和建议。

关键词：生物,烟气脱硫,二氧化硫

参考文献

[1]黄海鹏, 崔益龙.烟气生物脱硫技术的应用[J].电力环境保护, 2007.

[2]曹从荣, 柯建明, 崔高峰, 王凯军.荷兰的烟气生物脱硫工艺[J].中国环境产业, 2002.

[3]汪诚文, 金小达, 贾捍卫, 赵雪锋, 王玉珏.烟气生物脱硫污泥中单质硫的回收工艺中试研究[J].环境科技, 2010.

烧结烟气脱硫技术探讨 篇5

烧结烟气脱硫技术探讨

介绍了凌源钢铁公司烧结烟气特点,SO2的`来源,并根据国内外烟气脱硫技术现状,提出了烧结烟气脱硫的技术要求.

作 者：杨怀东 YANG Huai-dong 作者单位：凌源钢铁公司能源环保部,辽宁凌源,122500刊 名：工业安全与环保 PKU英文刊名：INDUSTRIAL SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：32(3)分类号：X7关键词：烧结烟气 SO2 回收利用

烟气脱硫技术 篇6

关键词：双碱法 烟气脱硫 影响因素

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0116-01

中国是煤能源占总能源约70%的燃煤大国。近年来我国经济快速发展，同时也给大气环境造成了一定的污染。随着环保意识的提高，对大气环境治理方面的效果也越来越迫切。而通过采取有效烟气治理措施来减少二氧化硫排放，是控制大气污染、保护大气质量的重要途径。近年来发展起来的钠钙双碱法烟气脱硫技术，可以克服传统石灰/石灰石法脱硫造成的结垢和堵塞等缺点，保证脱硫系统连续稳定地运行，达到更高的脱硫效率。

1 双碱法烟气脱硫原理分析

双碱法烟气脱硫，具体工作流程是采用钠碱溶液对脱硫塔内的烟气进行脱硫，然后用石灰乳将吸收液做再生处理，形成CaSO3的固体碱性溶液，经过澄清池澄清后将清液抽入脱硫塔进行循环使用。最后析出的亚硫酸钙和石膏可用于交通建筑等建筑材料。具体反应过程如下。

吸收反应：

第一个反应式是指启动阶段纯碱溶液吸收二氧化硫的过程，第二个反应指的是运行过程中的吸收反应，第三个反应式指的是PH值较高时的反应。

再生反应式如下：

其中前者是再生反应式，后者是再生液的PH较高时的主要反应式。

吸收液中的氧化反应式以及再生过程生成的亚硫酸钙经氧化反应的反应式如下。

2 影响脱硫效果的主要因素分析

2.1 吸收液PH对脱硫效率的影响

根据上述脱硫反应中循环吸收液对烟气中二氧化硫的吸收反应式可以看出，pH值在不断升高的过程中，脱硫率呈现上升的趋势，当pH数值低于7时，吸收的二氧化硫量非常少，当pH继续上升，二氧化硫的吸收率会明显升高；当pH在7～8之间的时候，脱硫率有一定的上升；当pH继续升高大于8时，脱硫率则缓慢上升。因此当pH值超过一定值，就会一致正反应速度，同时从吸收剂中析出的Na2SO3会以固体形式出现在塔板内，造成结垢，这就会降低脱硫率。因此，要将吸收剂的pH值控制在一定范围内才能保证高效脱硫率。吸收液的pH值是由钠离子浓度和硫酸根离子浓度决定的。也就是说当再生液中钠离子浓度越高，pH值就越大，脱硫量也会增加；当pH较高时，硫酸根离子对脱硫效率影响较小，当pH较低时，硫酸根离子只有少部分与钠离子达到电荷平衡，因此会降低活性钠离子数量，从而影响脱硫效率。因此，综合考虑，要保证稳定的脱硫率，应将PH值控制在7～8之间最合适。

2.2 液气比对脱硫效率的影响

双碱法烟气脱硫中的液气比指的是烟气与脱硫剂的接触面积，和二氧化硫的吸收量有关系。同时，液气比的大小对脱硫装置的投资及运行有着直接影响。在双碱法脱硫过程中，二氧化硫与吸收液存在一个气液平衡，如果气液比例超过一定值，则脱硫效率将不再变化。本系统原始设计在每小时处理小于1000 mg/Nm3二氧化硫含量的烟气260000 Nm3，每小时吸收的循环量为650～800 t，液气比为2.5～2.6 L/m3。在运行实践中证明，如果液气比大于数值3，则对脱硫效率的影响减小。由于运行过程中，大多数时间锅炉实在进行低负荷状态。目前研究认为脱硫效率会随着液气比的数值增加而增加，但是不宜过大，当液气比过大时就会造成系统阻力和耗能量增加。由于目前对脱硫效率受液气比的影响实验中采用的双碱法种类和实验条件都不同，因此学者对液气比影响脱硫效率的最佳范围没有统一，要根据实际工程应用情况进行具体分析。

2.3 烟气温度和烟气浓度对脱硫效率的影响

在脱硫反应中，反应式

， 我们可以看出温度越低，反应越利于进行，对二氧化硫气体融入吸收液中也越有利，从而形成HSO3-就越多。因此，本系统在烟气进入吸收塔之前对烟气进行喷水冷却处理，通常在烟气冷却时将其温度降到60℃左右，利于吸收。而如果吸收操作温度过高时，则会降低二氧化硫的吸收率，同时加剧了吸收液中水分蒸发的量，不仅加大了水耗量，而且影响除雾效果。另外，烟气中的烟尘浓度也会阻碍二氧化硫和吸收液的接触面积，如果烟气中的粉尘量持续保持在高于允许量的范围，则会大大降低脱硫的效率。因此要根据除尘装置的运行状况和具体除尘效果来设定烟气中烟尘含量的数值。

最后，由于脱硫塔的下部是用来储存循环吸收液的地方，因此会装有曝气的氧化系统，通过的反应得到稳定的硫酸钠成分，从而保证脱硫反应的顺利进行。

综上所述，双碱法烟气脱硫技术的应用，克服了石灰/石灰石法脱硫过程中结垢的问题，同时具备占地面积小、脱硫效率高等优点，避免了钠碱法脱硫的费用高等问题。但是由于双碱法烟气脱硫工艺相对比较复杂，对系统操作水平的要求也较高，因此容易因pH控制不当造成塔内结垢等问题。在实验和工程分中对液气比、PH值以及温度等因素进行协调处理，加强控制系统，从而共同保证理想的脱硫效率。

参考文献

[1]李洁，熊基伟.双碱法锅炉脱硫系统的控制与实现[J].化工自动化及仪表，2013， 40（3）：15-16.

湿法烟气脱硫技术进展 篇7

我国是世界上最大的煤炭消费国,煤炭占一次性能源消费总量的70%左右。从1998年以来,我国SO2年排放量超过美国,连续多年居世界首位[1]。2010年我国SO2排放量2185.1万吨,2011年上半年二氧化硫排放总量为1114.1万吨,比上年同期(1133.9万吨)减少1.74%。目前SO2的排放问题正在引起世界各国的重视。我国也在《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确规定,“十二五”期间国家会对二氧化硫实施排放总量进行控制。

1 湿法烟气脱硫技术

据统计,目前控制SO2排放的方法已超过200种,主要控制途径有三种:一是燃烧前控制——原煤净化、燃烧中控制——硫化床燃烧(CFB)和炉内喷吸收剂、燃烧后控制——烟气脱硫[2]。其中烟气脱硫是是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段,其它方法还不能在经济、技术上与之竞争[3]。

工业上烟气脱硫方法很多,可分为湿法、半干法、干法三大类。目前世界各国应用于燃煤电厂的烟气脱硫技术主要有:①石灰石石膏法,占85%左右;②喷雾干燥脱硫技术,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。在选择烟气脱硫工艺时需要考虑的主要因素有:

(1)技术因素:脱硫工艺的复杂程度、材料失效、烟气的脱硫效率和副产物;

(2)经济因素:能耗、投资、运行成本、处理厂的运行寿命、规模、建厂地点及环境要求;

(3)商业运行经验。

由于干法、半干法脱硫工艺脱硫率较低、吸收剂利用不充分,使用价值也低,而湿法脱硫技术不仅具有脱硫效率高、煤种适应性强、运行费用较低和副产品易回收等优点,而且该技术是目前应用最广、最成熟的脱硫技术,所以下面着重介绍湿法脱硫技术工艺现状。

湿法烟气脱硫(WFGD)通常是使用石灰、熟石灰、熟石灰与飞灰的混合物、氨水、海水或其它碱溶液作为吸收剂[4],将其喷射到烟气中与SO2反应。技术的关键是通过不同途径增加气体的溶解性,进而加以处理。表1列出了几种主要的湿法脱硫工艺的条件和特点。

工业上最先使用、技术上最成熟、实用业绩最多、运行状况最稳定的湿法脱硫技术是石灰石/石灰——石膏法,但是由于这种工艺设备结垢、堵塞、腐蚀现象较为严重,虽然后来研究出的双碱法、氨法等方法能够克服上述缺点,但是这些方法本身还有其他的局限性,所以开发新的技术是很有必要的。目前世界各国对脱硫工艺中吸收剂再生和烟气同时脱硫脱硝2个方面的研究非常活跃[6]。

2 胱氨酸脱硫工艺

胱氨酸(C6H12N2O4S2)是一种含硫氨基酸,由两个半胱氨酸通过其侧链巯基氧化成二硫键后形成的产物,含有两个手性中心。胱氨酸固体是白色结晶或结晶性粉末,几乎不溶于水或乙醇,可溶于稀盐酸或氢氧化钠试液。

1988年,Chang等[7]发现巯基(-SH)类亚铁络合物可以吸收NO。近几年,用含有-SH基团的半胱氨酸作为Fe(II)的配合剂同时脱硫脱硝,表现出更大的应用潜力。而与半胱氨酸联系密切的胱氨酸能够被烟气中的SO2还原为半胱氨酸,半胱氨酸继续被NO氧化为胱氨酸,使得脱硫脱硝反应得以同时循环进行。

许多国内外学者在研究烟气脱硫脱硝工艺时都对胱氨酸做了初步研究。例如:Rao和Gorin发现胱氨酸能与H2S反应并生成半胱氨酸(CyS-)、半胱氨酸的硫化物(CySS-)和二硫化物(S${}_2^{2-}$)。D.K.Liu和S.G.Chang[8]在pH≥9.0的实验条件下,探讨了胱氨酸与H2S气液传质—反应动力,并考查了各种影响因素对吸收速度的影响。我国的钟秦、吕喆等[9]通过实验论证了胱氨酸脱除烟气中SO2并回收元素硫的可行性,得出胱氨酸的脱硫效率在98%以上。

在SO2被水吸收的过程中,气相和液相的阻力几乎相等[10],任何一相都不能控制吸收速率;当SO2被胱氨酸溶液吸收时,溶解的SO2与大量过量的胱氨酸吸收液发生瞬间反应,液相传质系数因液相反应的加强而可被忽略,气膜阻力变成控制吸收速率的主要因素。按照简单的分类胱氨酸吸收SO2的反应属于传质控制类型。

在pH=9.0条件下,溶液中的H2S以HS-为主要存在形式[11,12],则胱氨酸与H2S在溶液中发生了以下两个可逆反应:

CySSCy(aq)+HS-(aq) → CySH(aq)+CySS-(aq) (1)

CySS-(aq)+HS-(aq) → CySH(aq)+S${}_2^{2-}$(aq) (2)

液相中的SO2以SO${}_3^{2-}$为主要存在形式[13],发生了下列反应:

CySSCy(aq)+SO${}_3^{2-}$(aq) → CySSO-3(aq)+CyS-(aq) (3)

CySS-(aq)+SO${}_3^{2-}$(aq) → CyS-(aq)+S2O${}_3^{2-}$(aq)(4)

S2O${}_3^{2-}$(aq)+H+(aq) → HSO-3(aq)+S(s)(5)

总反应可表示如下:

CySSCy(aq)+HS-(aq)+SO${}_3^{2-}$(aq) → 2CyS-(aq)+

SO${}_3^{2-}$(aq)+H+(aq) (6)

胱氨酸在适当条件下能够被H2S/SO2/OH-体系还原成半胱氨酸,消耗的还原剂是HS-和SO${}_3^{2-}$,产生的单质硫可加以回收利用。

胱氨酸之所以能够作为脱硫剂,是由于:

①胱氨酸对二氧化硫脱除效率高,吸收速率快,对SO2具有良好的选择性,所以减少了吸收剂的用量、工艺设备的体积和能耗;

②胱氨酸无毒,对人体没有不良效果,化学稳定性好;

③对设备没有腐蚀性,减少了设备投资及维护费用;

④不易产生二次污染,可以得到有价值的副产物单质硫和半胱氨酸;

⑤可以采用化学合成法或者从毛发中提取,收率可达7.5%～8.0%;

⑥此脱硫工艺易实现脱硫脱硝一体化的改造。

3 结 语

胱氨酸脱硫法现在还处于试验研究阶段,由于胱氨酸脱硫容易实现脱硫脱氮一体化,但是胱氨酸的原料价格昂贵,而且胱氨酸必须在H2S存在的碱性条件下才能被还原成半胱氨酸,这些缺点都制约了胱氨酸脱硫技术的推广发展,若解决好上述问题,胱氨酸脱硫法将会是一种很有发展潜力的脱硫方法。

摘要：二氧化硫的污染情况已引起世界各国的广泛关注,通过对几种主要湿式脱硫工艺的对比研究,从半胱氨酸亚铁溶液同时脱硫脱氮工艺技术中归纳出一种湿法烟气脱硫技术———胱氨酸脱硫技术,阐述了胱氨酸脱硫技术的反应机理和国内外研究现状,并总结出此方法的优缺点,是一种很有潜力的脱硫方法。

浅谈烟气湿法脱硫技术 篇8

S02是大气污染物的主要气体之一,严重危害了自大然的生态环境环境和人类的日常生活。此外,S02还是酸雨形成的重要原因,加速了建筑、桥梁等材料的腐蚀,影响了人类的健康。为此,控制烟气中的S02含量成为当前的热点问题之一,烟气湿法脱硫技术是当前大多数企业广泛采用的一种除去烟气中SO2含量的技术。

2 烟气湿法脱硫技术

2.1 石灰石—石膏法

石灰石一石膏法是指在洗涤塔中通过石灰或者石灰石浆液吸收烟气中的以S02为主的气体,同时产生石膏的脱硫方法。在吸收S02时主要分为两个阶段,即吸收与氧化,反应过程如下:先吸收S02生成CaS03,接着CaS03通过氧化作用生成CaS04,即我们所说的石膏。采用该方法一般采用的工艺流程:烟气首先流进冷却塔,并在冷却塔中用水对其进行洗涤、降温、加湿,在除去了大约90%的烟尘后,再流入到吸收塔中,使用石灰石浆液对其进行洗涤脱硫。脱硫后的烟气在除去雾沫净化后,经过加热器升温,通过烟囱向大气中排放。而吸收了S02的浆液将其移至氧化塔中,通过压缩空气对其进行氧化,在氧化反应后浆液通过增稠、脱水就得到了石膏产品。

在国外尤其是日本的火力发电厂中,广泛采用了这种烟气脱硫技术,该技术的主要优点是:原料尤其是吸收剂石灰石容易获得,来源广,成本较低;脱硫效率高达90%;技术成熟,操作简单;无论是技术还是设备,都易与国际脱硫技术市场相接轨,可以降低脱硫成本,引进国外的先进技术,有利于国内脱硫技术的快速发展。当然,该方法也存在一定的不足之处:吸收剂石灰石、反应产物石膏具有较强的粘度,导致吸收塔等设备常发生堵塞现象;设备易磨损,使用寿命不长;由于工艺流程中的污泥综合利用率有限,导致二次污染的概率偏大。

2.2 氧化镁法

氧化镁法是金属氧化物脱硫法的主要技术之一,在大多数的电厂中都设有氧化镁装置。氧化镁法的工艺流程比较简单:首先含有S02烟气在预处理后流入到吸收塔中,在塔中SO2与氢氧化镁和亚硫酸镁洗手液体系发生一系列的化学反应,产生亚硫酸氢镁,如果氢氧化镁含量充足,亚硫酸氢镁还可以与氢氧化钠溶液继续发生反应生成亚硫酸镁和水。在生产过程中常会发现有少量的亚硫酸镁被氧化生成硫酸镁,亚硫酸镁与硫酸镁通过沉淀作用后呈现出水合结晶态,颗粒较大的晶体经过分离后送入到干燥器中,制取得到干燥的亚硫酸镁或硫酸镁。在再生阶段,将干燥的亚硫酸镁通过高温煅烧进行分解,以碳作为还原剂与硫酸镁发生氧化还原反应,两个反应得到的产物S02经过除尘后用于制作硫或酸,产物氧化镁与水熟化反应生成氢氧化镁用于吸收塔中,实现再生。

2.3 双碱法

双碱法主要是指利用钠碱吸收烟气中的S02,利用石灰对洗液进行处理并再生,将石灰法和碱法两种有机结合,取其优点,属于—种改进的新型脱硫技术。双碱法脱硫技术主要分为三大操作过程,分别为吸收、再生和分离固体。再吸收过程中,主要是利用碳酸钠吸收烟气中的S02,反应产生亚硫酸钠和二氧化碳,利用氢氧化钠吸收烟气中的S02,反应生成亚硫酸钠和水;在再生过程中,常采用的碱是石灰(主要成分是氢氧化钙),即将石灰与吸收过程中产生的亚硫酸铵和水发生化学作用,产生氢氧化钠和亚硫酸钙晶体,同时发生副反应产生氢氧化钠和硫酸钙晶体,在该过程中产生的氢氧化钠可以引至吸收塔中进行循环利用,从而实现了再生。

2.4 氨法

氨法脱硫技术是指用氨水洗涤含有S02成分的烟气,形成亚硫酸铵—亚硫酸氢铵—水的吸收体系,在吸收溶液中,亚硫酸铵吸收S02的能力较强,是氨法脱硫技术中的重要吸收剂。以氨和亚硫酸铵为主的氨法脱硫技术其工艺流程主要包括三个部分:吸收、中和和分离。首先,含有S02的烟气在吸收塔中与吸收液体发生化学反应生成亚硫酸氢铵,形成浓度较高的亚硫酸氢铵溶液,将其从吸收塔中引至中和器中,和固体的NH4HCO3经过搅拌后发生反应后,生成亚硫酸铵,结晶析出,然后再从中和器中将亚硫酸铵晶体的悬浮液引至离心机中,通过离心作用后分离出固态的亚硫酸铵作为产品,而使用后的滤液继续送入到吸收塔中进行循环利用。

氨法脱硫技术是较早用于工业脱硫中的一种相对成熟的方法,主要用于冶金工业的烟气脱硫和硫酸尾气脱硫。该技术的主要优点是:使用氨作为原料来吸收S02,比用其他碱类的成本偏低,而且氨可以在成品中以氨肥的形式存在着,供于使用;氨法脱硫技术的效率较高,可以达到90%以上。当然,该方法也存在着一些缺点:氨的来源受生产行业和地域限制,不易获得;氨挥发性强,在一定程度上增加了吸收剂的消耗量。

3 烟气湿法脱硫技术的发展方向与前景

当前国内外对该技术的研究众多,烟气湿法脱硫技术也日益成熟完善,尤其是在美国、日本等先进国家,我国近年来主要侧重于烟气湿法脱硫装备与技术的发展与完善,并已取得了一定的成就,例如改善了气体和液体的接触条件,强化了传质,在今后的研究中将继续推动该技术不断前进:研究出新型防结垢、防腐材料以解决磨损、腐蚀问题,逐步完善脱硫设备的设计以解决烟气带水的问题等多个发展方向。

烟气湿法脱硫技术凭借其占地少、结构紧凑、造价费用低和脱硫效率高等多方面的优点在脱硫企业中得到了广泛的应用。然而与发达国家相比,烟气湿法脱硫技术在我国电厂企业中还没有普及,因此,我国电厂等企业应结合现状,因地制宜,选用工艺流程简单、经济合理且脱硫效率较高的烟气湿法脱硫技术,从大气污染根源上进行污染治理,维护自然生态环境。

摘要：本文重点介绍了当前主要的几种烟气湿法脱硫技术及其优缺点,简述了烟气湿法脱硫技术的发展方向与前景。

关键词：烟气湿法脱硫技术,发展

参考文献

锅炉烟气脱硫除尘技术研究 篇9

近几年我国SO2年排放量连年超过2000万吨, 列世界第一位。中小型工业燃煤锅炉是我国SO2排放的主要来源之一, 其排硫量已占总量的1/3。我国工业锅炉数量有50万台之多, 且分布广, 污染治理较难。虽然我国新建工业锅炉大都配备烟尘治理装置, 但一般都是简单的旋风除尘装置, 没有脱硫功能。目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘等。

2 锅炉烟气脱硫常用技术

目前国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法很多, 其中脱硫除尘一体化装置效果较好。这类装置可分为湿式、干湿结合和干式3类。

2.1 湿式双旋脱硫除尘技术

该装置采用喷淋、水膜、水帘进行除尘脱硫。烟气首先经引风机防腐装置加热, 提升排烟温度, 并减少烟气对引风机的腐蚀;再令烟气进入除尘器顶部, 经进口旋流板作用, 从上到下旋流经除尘器内筒。内筒顶部有除尘水喷淋头, 喷淋方向与烟气方向相同。在喷淋过程中, 烟气中的SQ2被碱液吸收, 在离心作用下, 尘与水一起被甩向内壁形成水膜, 产生水膜除尘效果。气流到达内筒下端, 穿过水帘, 气流经旋流进板进入外筒脱水, 然后进入引风机防腐装置, 提升温度后进入引风机。这种装置主要用于小型的35t/h及更小型的锅炉。在运行中, 由于烟气带水问题未能解决, 除尘器底部及引风机叶片容易积灰, 需3个月左右清灰1次。该装置除尘效率在95%左右, 脱硫效率在使用脱硫剂时可达70%左右。

2.2 干式吸附过滤技术

利用可循环再生的固定吸附材料, 除去烟气中的SO2和烟尘, 水洗再生。该装置一般由预除尘器和吸附塔组成。这种装置具有很高的脱硫除尘效率, 除尘效率大于95%, 脱硫效率大于80%, 烟气温度低, 无二次污染, 可回收副产品。但吸附塔入口烟气含尘要求小于150mg/m3, 否则易堵塞和引起吸附剂中毒。吸附剂需经常进行再生, 比较麻烦, 且一次投资大。等离子体锅炉烟气脱硫除尘, 这种装置是近几年发展的新技术装置, 烟气中N2、O2及水蒸气等在经过电子束照射后, 吸收大部分能量, 生成大量的反应活性极强的自由基, 如;OH、O、HO2等, 这些自由基与烟气中SO2反应生成硫酸, 然后与氨中和生成硫酸铵。此方法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, 无二次污染物产生, 脱硫率大于90%, 而且设备简单, 适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子加速器产生高能电子, 对于一般的大型企业来说, 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。

2.3 干湿结合式锅炉烟气脱硫除尘技术

脱硫除尘装置的主体设备为一立式塔, 塔内兼用了干、湿结合的结构形式, 其下部为旋风除尘段, 中部为吸收段, 装有筛板, 上部是脱水段。烟气首先进入下部的旋风除尘段, 除去较大颗粒后进入吸收段, 经过布满吸收液的筛板时, 烟气与吸收液充分接触, 发生传质吸收, 脱除SO2并除去微细粉尘。经过除尘脱硫的烟气, 在脱水段内脱水除雾, 防止烟气带水, 然后经出口排至烟囱。该装置的主要特点是液气比小 (0.3-0.5L/m3) , 塔内持液量大, 气液接触充分, 除尘效率可达95%以上, 脱硫效率可达70%, 特别适用于6 t/h以下小型燃煤锅炉, 但是整个装置成本较高。

3 锅炉比较常用的烟气治理技术

3.1 常用的烟气治理技术

目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘:

3.1.1 旋风除尘。

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力, 将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置。该类分离设备结构简单、制造容易、造价和运行费用较低, 对于捕集分离5~10μm以上的较粗颗粒粉尘, 净化效率很高, 但对于5~10μm以下的较细颗粒粉尘净化效率较低, 所以旋风除尘器通常用于较粗颗粒粉尘的净化, 或多用于多级净化时的初步处理。

3.1.2 袋式除尘。

袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤 (捕集) 而分离出来的一种高效除尘设备。该类设备结构简单、除尘效率高、适应性强, 但滤料需定期更换, 从而增加了设备的运行维护费用, 劳动条件也差。

3.1.3 湿式除尘。

以某种液体 (通常为水) 为媒介物, 借助于惯性碰撞、扩散等机理, 将粉尘从含尘气流中予以捕集的设备称为湿式除尘器。该类设备在消耗同等能量的情况下, 除尘效率要比干式的高;湿式除尘器适用与处理高温、高湿的烟气以及黏性大的粉尘, 适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体, 还可净化很多有害气体。它的结构简单, 一次性投资低, 占地面积少, 方法简单、有效。主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、泡沫除尘器、旋风水膜除尘器、文丘里除尘器等。

3.2 钠钙双碱法

3.2.1 钠钙双碱法介绍

钠钙双碱法是湿法中一种非常重要的工艺, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有脱硫除尘效率高, 投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫的技术特性, 兼容湿法和干法的优点, 增加了脱硫剂和烟气的接触面积, 使反应更加迅速更加充分, 以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。

钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺的主体部分是洗涤吸收塔。首先迫使烟气以一定的速度切向进入塔体, 并使其螺旋下降, 而脱硫剂液则以雾化状态同向喷入, 并形成多道强劲的环形水雾区域, 当锅炉烟气强旋流通过时, 就能和水雾充分混合接触, 并发生一系列的物理化学反应, 大部分硫化物和烟尘在离心力和重力的双重作用下从筒壁四周流下, 经出灰口到沉淀池, 灰渣沉淀后清理外运, 灰水则循环使用, 烟气则进入内筒进一步净化后, 经风机进入烟囱排入空中。

该法使用Na2CO3或Na OH液吸收废气中的SO2, 生成HSO3-、SO32-与SO42-, 再用Ca O再生, 化学反应方程式如下;

3.2.2 在钠钙双碱法基础改造

决定将钠钙双碱法改为烧碱法 (采用Na0H溶液脱硫, 兼作除尘液和冲渣液) , 不考虑脱硫产物的回收, 对原设计进行修改。

3.2.2. 1 文丘里除尘器

原有文丘里除尘器喉部尺寸较大, 烟气流速较低, 将喉部尺寸改造为350mmx800mm以提高烟气流速。为降低阻力, 在文丘里除尘器喉部后端的底部敷设抛光大理石。取消文丘里除尘器喉部前端的水箱, 改为在文丘里除尘器喉部中间安装1个喷嘴, 喷淋水管规格为DN50mm。从喷嘴喷出的脱硫除尘液在高速烟气作用下形成细小水滴充分与烟气接触, 起到初步除尘、脱硫作用。

3.2.2. 2 水膜除尘器

保留水膜除尘器的塔体, 在塔体内部 (烟气进口上方) 布置3层直径为1950mm的不锈钢旋流板, 并在塔体顶部布置一层直径为1950mm的不锈钢除雾板, 旋流板叶片的旋转方向与烟气进人塔体的方向一致。烟气经文丘里除尘器后以高速进人塔体, 通过旋流板时将脱硫除尘液吹成很小的雾滴, 尘粒与雾滴充分接触并吸收水分后质量不断增大。在旋流板的导向作用下, 烟气旋转运动加剧, 使尘粒与烟气分离。尘粒在重力的作用落人塔底, 实现除尘。取消水膜除尘器顶部的溢水槽, 在每层旋流板和除雾板上方各安装1根DN50mm的喷淋管。喷洒在旋流板上的脱硫除尘液在旋流板叶片的导向和烟气自身的旋转运动共同作用下, 被吹散、雾化, 大幅增加了脱硫除尘液与烟气的接触面积, 使烟气中的S02与Na0H充分反应, 保证烟气中的S02被脱硫除尘液充分吸收。与除尘液主管相连接的支管改为内衬胶的钢管, 阀门使用弹性座封闸阀, 以减少管道结垢现象。

3.2.2. 3 脱硫除尘液配制及反馈自控系统

在除尘、冲渣液系统中增设容积为5耐的储碱液罐2台及其相应的管道和阀门, 碱液直接加到系统的回水总管。增加在线p H值计及反馈自控装置一套, 通过安装在渣浆泵吸水井旁的在线p H值计检测脱硫除尘液的p H值并反馈到自控装置, 自动调节脱硫除尘液p H值。

摘要：为保证烟气排放达标, 实际应用中经常将锅炉原除尘系统改造成脱硫除尘系统。本文研究了国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法, 比较常用的烟气治理技术。最后, 深入探讨了钠钙双碱法以及对这种方法的改造措施。

关键词：烟气,钠钙双碱法,锅炉烟气脱硫

参考文献

[1]胡满银, 赵毅, 刘忠.除尘技术.北京;化学工业出版社, 2006.

湿法催化氧化烟气脱硫技术综述 篇10

如付诸现实将产生较好的经济效益和环境效益。

燃煤是SO2污染的主要来源, 2013年煤炭在我国一次能源生产中占80.4%, 在能源消费中占71.3%。2015年我国煤炭进口量2.04亿t, 以煤炭为主的能源格局在很长时间内不会改变。2014年全国SO2排放总量为1 974.4万t, 近十年间以缓慢的下降速度首次降到2 000万t以下。总体而言, SO2污染防控形势依然十分严峻。

目前我国脱硫行业面临两方面主要问题:一是燃煤脱硫的控制重点需要转向工业锅炉和中小型锅炉。工业锅炉燃煤能耗约占全国煤炭产量的1/4, 在我国中小型锅炉SO2排放量占排放总量的40%以上, 这些锅炉布局分散, 燃煤来源不稳定, 烟气成分复杂, 净化难度大, 副产物回收利用价值小, 运行管理、自控水平低, 设备达标和运行困难;二是脱硫废水的“零排放”压力越来越大。湿法脱硫仍是我国FGD产业中的主导, 其中石灰石-石膏法广泛被火电行业所采用, 但于其流程较复杂, 一次性投资较高, 需要消耗石灰石, 并存在废水处理, 废渣利用等问题, 并不适合于中小型FGD系统。湿法脱硫产生的废水水质复杂, 含有大量溶解盐、固体悬浮物和氟离子、重金属离子等污染物, 随着国家和地方相关政策与标准的日益严格, 许多地方监管部门开始逐步禁止常规方法处理的脱硫废水外排。

由此可见, FGD行业仍有极大的创新发展空间。针对中小型燃煤锅炉, 亟待开发流程简单稳定、脱硫效率高, 运行管理便利的FGD技术。

湿法催化氧化烟气脱硫技术简介

SO2是酸性气体, 同时又较易发生氧化还原作用, 而湿法催化氧化烟气脱硫其根本原理就在于利用SO2的还原性。它的起源可以追朔到20世纪七八十年代国外兴起的Wellman Lord法以及Monsanto公司的催化氧化法等技术, 其基本原理是将干烟气通过填充催化剂的固定床, 将烟气中的SO2经催化还原成单质硫或氧化成硫酸。日本千代田机工在本世纪初开发出CASOX脱硫工艺, 用30%稀硫酸吸收烟气中的SO2, 利用催化剂将SO2氧化成硫酸实现湿法催化氧化脱硫, 这种工艺能够实现废水零排放。

湿法催化氧化技术可以实现SO2吸收和氧化一步完成, 在催化剂的作用下, SO2在液相容易发生氧化, 可直接利用催化氧化作用所产生的气-夜传质推动力来完成脱硫过程, 这种技术保留了湿法脱硫效率高的优点, 跟其它湿法工艺相比, 其在脱硫塔内不需要消耗碱, 流程可以大大简化, 由于不使用钙基成分, 反应产物溶解度高, 而吸收液能够维持在低p H, 不需要考虑结垢堵塞的问题, 因此湿法催化氧化烟气脱硫跟传统湿法脱硫工艺相比, 其适应性和灵活性更强, 利于在中小型FGD系统中推广。

目前我国中小型锅炉普遍采用的FGD技术存在许多创新和改进空间。例如, 石灰法:利用Ca (OH) 2作为脱硫剂, 虽然石灰浆液的制备和输送比石灰石要容易, 但更容易发生堵塞结垢现象;氨法/钠碱法/氧化镁法:这些方法使用的碱性脱硫剂成本较高, 在中小型FGD系统中回收利用困难, 在氧化镁法中通常也无法考虑Mg O的再生问题;双碱法:双碱法工艺较为复杂, 并且也不能根本上避免结垢问题;各种干法工艺:干法不产生废水, 排烟易扩散, 但脱硫率不如湿法, 脱硫剂利用率不高, 且需增加除尘器的负荷, 在小型FGD系统中这些问题更甚。随着科学家对SO2氧化机理的不断深入研究, 我国学者对湿法催化氧化烟气脱硫进行了一系列研究并开发出很多新思路和新方法, 研究方向集中于采用过渡金属中可变价态的Fe、Mn等作为催化剂, 利用它们的催化氧化作用形成传质推动力将SO2吸收至液相并氧化成硫酸根, 在中小型FGD领域取得了一系列研究成果。

赵毅等将均相催化氧化的方法应用于燃煤工业锅炉脱硫, 较早地对比了各种不同过渡金属的催化作用, 发现具有可变价态的Fe、Mn离子催化作用十分显著, 并研究了温度对脱硫效率的影响。朱斌通过实验研究论证了以Mn2+离子作为脱硫剂的可行性, 对4 t/h的小型锅炉进行了适用性和投资收益分析。杨夕等利用铁离子作为脱硫剂, 在高的Fe3+浓度 (0.6~1.2M) 和很低的p H (1.5~2.0) 条件下, 脱硫率可超过90%。柴建伟以0.12 M浓度的Mn2+吸收SO2废气, 当温度为28℃, p H在5~6时, 脱硫效率可以达到85%以上。许丽等研究了0.5 mmol/L的Fe2+和Mn2+对S (Ⅳ) 的协同催化作用, 并发现甲醇存在抑制作用。赵庆庆等研究了Mn离子的催化氧化脱硫过程, 证实O2对反应影响较弱, 而温度对反应速率的影响较大, 大于60℃有不利影响。张朝辉采用喷射式鼓泡反应器, 研究Fe、Mn液相催化氧化脱硫, 采用20 mmol/L浓度的Mn2+加5 mmol/L的Fe2+作为吸收液, 论证了这种方法适用于中小型燃煤锅炉。曲兵等, 对湿法同时脱硫脱硝过程中, Co络合物的吸收与催化作用进行了研究。张玉等利用铁屑和水吸收烟气中的SO2, 吸收液中Fe SO4浓度达到0.25 mol/L~1.0 mol/L, 分析了Fe SO4作为副产品的可行性, 并进行了充分的中试设计。马双忱等发现1.2×10-2~1.2×10-1mol/L浓度的Mn2+对臭氧氧化S (Ⅳ) 有明显的催化作用。张艳华等通过实验表明, 在Fe (Ⅲ) 的催化下, 液相中的NO、NO2和HNO2可以与S (Ⅳ) 发生协同作用, 从而提出了湿法同步脱硫脱硝的探索方向。

可以和

闵鑫、张舒在沸石上负载Fe和Mn, 研究了非均相催化氧化在海水脱硫体系中的运用。温度65℃, p H在2.2~2.5, 对S (Ⅳ) 的氧化率可超过90%。王亮等探讨了通过利用煤系黄铁矿做脱硫剂, 在水和SO2的作用下浸出Fe2+/Fe3+离子产生协同催化氧化脱硫效应, 这为各种工业废气脱硫领域中, 利用工业废渣“以废治废”提出了良好的思路。赵根成等利用粉煤灰做脱硫剂, 利用粉煤灰的碱性和浸出Fe3+的催化氧化能力, 开发针对中小型锅炉的脱硫方法。笔者利用负载Fe、Mn的沸石填料, 在海水脱硫体系中进行了小试实验, 实验结果表明在处理SO2浓度为2 500 mg/m3左右的废气时, 负载Mn O2的沸石填料可实现很好的脱硫率和氧化率。

在理论研究方面, 杨剑系统地研究了Fe、Mn催化氧化反应的反应级数和活化能, 并针对典型300 MW烟气脱硫机组建立数学模型。于洁等研究表明在抑制双碱法中, 1mmol/L的Mn2+催化效果能使初始S (Ⅳ) 的氧化速率提高20倍。笔者通过实验研究, 测定了不同p H条件下Fe、Mn离子在液相催化氧化S (Ⅳ) 的反应级数与动力学常数, 实验结果证实了可变价态金属离子氧化还原循环的存在。

催化氧化机理

SO2在液相中以H2SO3、HSO3-、SO32-三种形式存在, 可以统称为S (Ⅳ) , S (Ⅳ) 的氧化机理最早在上世纪20年代末由德国科学家Backström提出。随着大气污染问题日趋严重, 研究S (Ⅳ) 的催化氧化机理不论是在酸雨形成过程还是在FGD工艺研究中都有重大意义, 科学家进行了大量研究, 现有理论表明不论是液相中的均相氧化, 还是非均相氧化, 可变价态的过渡金属离子在S (Ⅳ) 的氧化过程中均起着重大影响。Huss等在20世纪70年代开展了从催化氧化动力学到络合抑制剂作用机理的系统研究, 国内科研工作者根据这一理论开始探讨湿法协同催化氧化烟气脱硫的方法。其中Fe、Mn的催化作用被人研究得最多, 之后根据Brandt等的研究, 认为由高价态过渡金属离子引发的SO3-·自由基在S (Ⅳ) 的氧化过程中起着决定作用。

链反应机制描述

(1) 链引发

催化机制主要发生在链引发过程。大多数理论研究表明只有可变价态的过渡金属离子才能对S (Ⅳ) 起催化作用, 以Me代表金属离子, Ⅱ价和Ⅲ价可变价态过渡金属为例:

低价态金属离子同样可以引发催化作用, 此时以式 (1) 和 (3) 为主要反应。金属离子的氧化还原循环是催化反应的主要机理, 这个过程的其它反应可以描述如下:

(2) 链传递

这一过程与催化关系不大, 作为中间产物的SOx主要为SO·3-, SO·4-, SO·5-三种, 链传递如下所示:

(3) 链终止:

可见稳定的最终氧化产物主要有两种:其一是S2O62-, 另外是SO42-和HSO4-, 根据相关研究, 在氧充足的情况下, S2O62-的生成至少在工程应用上可以忽略不计。

催化氧化的限制因子

氧

根据前述链反应机制, 在整个氧化过程中唯一消耗氧气的反应为式 (11) , 其速率常数在108数量级[47], 而与液相中溶解氧浓度相比, 自由基SO3-·在液相中的浓度又要低若干个数量级, 因此氧通常不成为催化氧化的限速因子。大多数动力学研究同样表明, S (Ⅳ) 的催化氧化对溶解氧的宏观反应级数为零级。65 t/h以下的燃煤锅炉烟气基准氧含量为9%, 从化学计量比上, 过剩O2的浓度通常远高于SO2, 因此湿法催化氧化脱硫技术利用烟气中过剩的氧在吸收液中即可完成S (Ⅳ) 的氧化, 无需单独的曝气。

p H

p H对反应有重大影响。在较高p H下有利于提高气液传质, 这是显而易见的。此外, 催化氧化速率在不同p H下差异非常大, 而不同p H下S (Ⅳ) 的赋存形态也会发生变化, 所以p H会影响整个反应历程, 这是由基元反应的复杂性所导致的。特别值得注意的是, p H对起催化作用的金属水合物的形态分布又有着重要影响, 故此p H的相关性被众多科学家研究过, 相互间仍然没有取得统一认识。总体而言, 催化氧化脱硫过程的p H应控制在一个适中的酸性环境, p H过高会导致具有催化作用的金属离子发生水解, 过低则会降低SO2与吸收液的亲和能力及氧化速率, 总结现有发表文献, p H在2.5~5.0较为适宜。

温度

温度在工程上是必须考虑的一个重要问题。现有研究表明, 温度过高对湿法催化氧化的过程有不利影响。虽然随着温度的提高, 催化氧化反应速率也随之提高, 但是温度升高增大了传质阻力, 从而发生脱硫率下降的问题, 研究表明吸收液温度不宜大于50℃。

抑制剂

EDTA等金属络合剂是最普遍的S (Ⅳ) 催化氧化抑制剂, 在某些湿法FGD工艺中, 为了避免结垢的发生需要抑制S (Ⅳ) 的氧化过程, 可通过添加络合剂, 形成金属络合物来阻断前述氧化还原循环, 从而屏蔽催化作用。此外还有许多其它络合抑制剂和自由基清除抑制剂, 比如NH4+, 甲酸、丙酸、草酸等有机酸, 一些醇类物质等等, 由于催化和抑制的种种因素同时作用, 使得S (Ⅳ) 在自然条件下的氧化历程变得极其复杂。

典型工艺流程

湿法催化氧化烟气脱硫的典型工艺流程如图1所示。由图1可见脱硫塔的构造与传统湿法脱硫工艺并无太大差别, 可以采用填料塔, 也可以采用喷淋空塔。而湿法催化氧化烟气脱硫吸收液的成分在低p H下均为易溶物质, 无需考虑结垢的问题;SO2的吸收与氧化同步完成, 不需设曝气单元, 因此流程更为简单。

吸收液的再生与循环单元是本技术在工程应用中要考虑的核心问题, 其主要任务是将SO2氧化后生成的硫酸从系统中移除, 从目前的研究现状来看大致有以下设计方向:

(1) 直接以稀硫酸作为吸收剂, 不需要添加任何吸收剂, 回收硫酸作为副产品。这以CASOX工艺为代表, 可以实现废水的零排放, 但要求设计出非均相催化剂。

(2) 用氨或其它碱来中和, 这种方法与传统的氨法、钠碱法相比并没有明显的优越性, 而且氨对催化氧化具有抑制作用, 因而并不是一个很好的发展方向。

(3) 采用废铁屑与生成的硫酸反应, 中和酸并获得铁离子催化剂, 可回收副产物硫酸亚铁或聚合硫酸亚铁, 该方法已有国内研究者进行过实验研究。

(4) 采用过滤中和法。可用滤床组分有:1) 石灰石、白云石等碳酸盐——它们本身不进入脱硫塔, 跟传统双碱法相比不再需要考虑碳酸钠的再生, 又可将脱硫塔中不溶组分尽可能降低, 这是一种较好的发展方向;2) 各种碱性并含铁、锰的工业废泥、废渣——以废治废, 适合于中小型工业锅炉。相比其它方法过滤中和是最有价值的研究和设计方向, 配合蒸发-结晶等工艺, 能够实现废水的零排放。

发展展望

针对中小型FGD开发新工艺

湿法催化氧化脱硫提供了一种很有价值的设计理念与思路。该方法利用Fe、Mn等廉价催化剂, 在低p H下将吸收和氧化一步完成, 不需要在脱硫塔中消耗碱, 不产生结垢, 不需要曝气单元, 实现了湿法脱硫工艺流程的简化。在大型FGD领域, 这一方法目前可能存在技术不够成熟, 集约化程度不高的问题。但随着我国燃煤烟气脱硫控制重点的改变, 2014年环境保护部发布了新的GB 13271—2014《锅炉大气污染物排放标准》, 小型FGD系统将成为今后创新发展的主流, 因此湿法协同催化氧化脱硫可以成为很有前途的研究方向。

丰富和发展S (Ⅳ) 的氧化机理

S (Ⅳ) 的氧化是非常复杂的化学过程, 在不同条件下有着不同的反应历程, 其中涉及相变、链反应、赋存形态变化、均相/非均相催化、络合作用、自由基清除剂等过程。虽然经过了科学家的长期不懈研究, 但其机理目前仍然没有被认识透彻。而湿法催化氧化脱硫技术的发展, 有利于丰富和发展S (Ⅳ) 的氧化机理, 不论是在研究硫酸型酸雨的形成机制还是在脱硫领域均具有重要价值。

为其它湿法FGD提供借鉴与理论支撑

S (Ⅳ) 的氧化过程的调控是所有湿法FGD均必须考虑的问题。除了湿法催化氧化脱硫之外, 对许多传统湿法工艺, 如石灰石-石膏法、双碱法等, 在何种条件下能够加快氧化, 在某些情况下又如何去抑制氧化的发生, 尚有许多问题亟待解决。此外, S (Ⅳ) 与Fe (Ⅲ) 在液相中的相互作用还会对NOX的吸收产生影响。因此湿法催化氧化脱硫技术通过对S (Ⅳ) 氧化过程的研究和探索, 还能为其它湿法脱硫脱硝提供理论支撑, 在吸收液的再生与循环方面的研究, 也同样能够为其它湿法工艺提供借鉴。