第一(yī / yì ／yí)部分 脫硫技術目前煙氣脫硫技術種類達幾十種，按脫硫過程是(shì)否加水和(hé / huò)脫硫産物的(de)幹濕形态，煙氣脫硫分爲(wéi / wèi)：濕法、半幹法、幹法三大(dà)類脫硫工藝。濕法脫硫技術較爲(wéi / wèi)成熟，效率高，操作簡單。一(yī / yì ／yí)、濕法煙氣脫硫技術優點：濕法煙氣脫硫技術爲(wéi / wèi)氣液反應，反應速度快，脫硫效率高，一(yī / yì ／yí)般均高于(yú)90%，技術成熟，适用面廣。濕法脫硫技術比較成熟，生産運行安全可靠，在(zài)衆多的(de)脫硫技術中，始終占據主導地(dì / de)位，占脫硫總裝機容量的(de)80%以(yǐ)上(shàng)。缺點：生成物是(shì)液體或淤渣，較難處理，設備腐蝕性嚴重，洗滌後煙氣需再熱，能耗高，占地(dì / de)面積大(dà)，投資和(hé / huò)運行費用高。系統複雜、設備龐大(dà)、耗水量大(dà)、一(yī / yì ／yí)次性投資高，一(yī / yì ／yí)般适用于(yú)大(dà)型電廠。分類：常用的(de)濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的(de)石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。A、石灰石/石灰-石膏法：原理：是(shì)利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的(de)SO2，生成亞硫酸鈣，經分離的(de)亞硫酸鈣(CaSO3)可以(yǐ)抛棄，也(yě)可以(yǐ)氧化爲(wéi / wèi)硫酸鈣(CaSO4)，以(yǐ)石膏形式回收。是(shì)目前世界上(shàng)技術最成熟、運行狀況最穩定的(de)脫硫工藝，脫硫效率達到(dào)90%以(yǐ)上(shàng)。目前傳統的(de)石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝在(zài)現在(zài)的(de)中國(guó)市場應用是(shì)比較廣泛的(de)，其采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的(de)亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于(yú)其溶解度較小，極易在(zài)脫硫塔内及管道(dào)内形成結垢、堵塞現象。對比石灰石法脫硫技術，雙堿法煙氣脫硫技術則克服了(le／liǎo)石灰石—石灰法容易結垢的(de)缺點。B、間接石灰石-石膏法:常見的(de)間接石灰石-石膏法有：鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和(hé / huò)稀硫酸吸收法等。原理：鈉堿、堿性氧化鋁(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2，生成的(de)吸收液與石灰石反應而(ér)得以(yǐ)再生，并生成石膏。該法操作簡單，二次污染少，無結垢和(hé / huò)堵塞問題，脫硫效率高，但是(shì)生成的(de)石膏産品質量較差。C、檸檬吸收法：原理：檸檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有較好的(de)緩沖性能，當SO2氣體通過檸檬酸鹽液體時(shí)，煙氣中的(de)SO2與水中H發生反應生成H2SO3絡合物,SO2吸收率在(zài)99%以(yǐ)上(shàng)。這(zhè)種方法僅适于(yú)低濃度SO2煙氣，而(ér)不(bù)适于(yú)高濃度SO2氣體吸收，應用範圍比較窄。 另外，還有海水脫硫法、磷铵複肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術。二、幹法煙氣脫硫技術優點：幹法煙氣脫硫技術爲(wéi / wèi)氣同反應，相對于(yú)濕法脫硫系統來(lái)說(shuō)，設備簡單，占地(dì / de)面積小、投資和(hé / huò)運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于(yú)處置、無污水處理系統等。缺點：但反應速度慢，脫硫率低，先進的(de)可達60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低，吸收劑利用率低，磨損、結垢現象比較嚴重，在(zài)設備維護方面難度較大(dà)，設備運行的(de)穩定性、可靠性不(bù)高，且壽命較短，限制了(le／liǎo)此種方法的(de)應用。分類：常用的(de)幹法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子(zǐ)束輻射法、荷電幹式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。典型的(de)幹法脫硫系統是(shì)将脫硫劑(如石灰石、白雲石或消石灰)直接噴入爐内。以(yǐ)石灰石爲(wéi / wèi)例，在(zài)高溫下煅燒時(shí)，脫硫劑煅燒後形成多孔的(de)氧化鈣顆粒，它和(hé / huò)煙氣中的(de)SO2反應生成硫酸鈣，達到(dào)脫硫的(de)目的(de)。幹法煙氣脫硫技術在(zài)鋼鐵行業中已經有應用于(yú)于(yú)大(dà)型轉爐和(hé / huò)高爐的(de)例子(zǐ)，對于(yú)中小型高爐該方法則不(bù)太适用。幹法脫硫技術的(de)優點是(shì)工藝過程簡單，無污水、污酸處理問題，能耗低，特别是(shì)淨化後煙氣溫度較高，有利于(yú)煙囪排氣擴散，不(bù)會産生“白煙”現象，淨化後的(de)煙氣不(bù)需要(yào / yāo)二次加熱，腐蝕性小;其缺點是(shì)脫硫效率較低，設備龐大(dà)、投資大(dà)、占地(dì / de)面積大(dà)，操作技術要(yào / yāo)求高。常見的(de)幹法脫硫技術有。A、活性碳吸附法原理：SO2被活性碳吸附并被催化氧化爲(wéi / wèi)三氧化硫(SO3)，再與水反應生成H2SO4，飽和(hé / huò)後的(de)活性碳可通過水洗或加熱再生，同時(shí)生成稀H2SO4或高濃度SO2。可獲得副産品H2SO4，液态SO2和(hé / huò)單質硫，即可以(yǐ)有效地(dì / de)控制SO2的(de)排放，又可以(yǐ)回收硫資源。該技術經西安交通大(dà)學對活性炭進行了(le／liǎo)改進，開發出(chū)成本低、選擇吸附性能強的(de)ZL30，ZIA0，進一(yī / yì ／yí)步完善了(le／liǎo)活性炭的(de)工藝，使煙氣中SO2吸附率達到(dào)95.8%，達到(dào)國(guó)家排放标準。B、電子(zǐ)束輻射法原理：用高能電子(zǐ)束照射煙氣，生成大(dà)量的(de)活性物質，将煙氣中的(de)SO2和(hé / huò)氮氧化物氧化爲(wéi / wèi)SO3和(hé / huò)二氧化氮(NO2)，進一(yī / yì ／yí)步生成H2SO4和(hé / huò)硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。C、荷電幹式吸收劑噴射脫硫法(CD.SI)原理：吸收劑以(yǐ)高速流過噴射單元産生的(de)高壓靜電電暈充電區，使吸收劑帶有靜電荷，當吸收劑被噴射到(dào)煙氣流中，吸收劑因帶同種電荷而(ér)互相排斥，表面充分暴露，使脫硫效率大(dà)幅度提高。此方法爲(wéi / wèi)幹法處理，無設備污染及結垢現象，不(bù)産生廢水廢渣，副産品還可以(yǐ)作爲(wéi / wèi)肥料使用，無二次污染物産生，脫硫率大(dà)于(yú)90%，而(ér)且設備簡單，适應性比較廣泛。但是(shì)此方法脫硫靠電子(zǐ)束加速器産生高能電子(zǐ);對于(yú)一(yī / yì ／yí)般的(de)大(dà)型企業來(lái)說(shuō)，需大(dà)功率的(de)電子(zǐ)槍，對人(rén)體有害，故還需要(yào / yāo)防輻射屏蔽，所以(yǐ)運行和(hé / huò)維護要(yào / yāo)求高。四川成都熱電廠建成一(yī / yì ／yí)套電子(zǐ)脫硫裝置，煙氣中SO2的(de)脫硫達到(dào)國(guó)家排放标準。D、金屬氧化物脫硫法原理：根據SO2是(shì)一(yī / yì ／yí)種比較活潑的(de)氣體的(de)特性，氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4)、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的(de)吸附性，在(zài)常溫或低溫下，金屬氧化物對SO2起吸附作用，高溫情況下，金屬氧化物與SO2發生化學反應，生成金屬鹽。然後對吸附物和(hé / huò)金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這(zhè)是(shì)一(yī / yì ／yí)種幹法脫硫方法，雖然沒有污水、廢酸，不(bù)造成污染，但是(shì)此方法也(yě)沒有得到(dào)推廣，主要(yào / yāo)是(shì)因爲(wéi / wèi)脫硫效率比較低，設備龐大(dà)，投資比較大(dà)，操作要(yào / yāo)求較高，成本高。該技術的(de)關鍵是(shì)開發新的(de)吸附劑。以(yǐ)上(shàng)幾種SO2煙氣治理技術目前應用比較廣泛的(de)，雖然脫硫率比較高，但是(shì)工藝複雜，運行費用高，防污不(bù)徹底，造成二次污染等不(bù)足，與我國(guó)實現經濟和(hé / huò)環境和(hé / huò)諧發展的(de)大(dà)方針不(bù)相适應，故有必要(yào / yāo)對新的(de)脫硫技術進行探索和(hé / huò)研究。三、 半幹法煙氣脫硫技術半幹法脫硫包括噴霧幹燥法脫硫、半幹半濕法脫硫、粉末一(yī / yì ／yí)顆粒噴動床脫硫、煙道(dào)噴射脫硫等。A、噴霧幹燥法噴霧幹燥脫硫方法是(shì)利用機械或氣流的(de)力量将吸收劑分散成極細小的(de)霧狀液滴，霧狀液滴與煙氣形成比較大(dà)的(de)接觸表面積，在(zài)氣液兩相之(zhī)間發生的(de)一(yī / yì ／yí)種熱量交換、質量傳遞和(hé / huò)化學反應的(de)脫硫方法。一(yī / yì ／yí)般用的(de)吸收劑是(shì)堿液、石灰乳、石灰石漿液等，目前絕大(dà)多數裝置都使用石灰乳作爲(wéi / wèi)吸收劑。一(yī / yì ／yí)般情況下，此種方法的(de)脫硫率65%～85%。其優點：脫硫是(shì)在(zài)氣、液、固三相狀态下進行，工藝設備簡單，生成物爲(wéi / wèi)幹态的(de)CaSO 、CaSO ，易處理，沒有嚴重的(de)設備腐蝕和(hé / huò)堵塞情況，耗水也(yě)比較少。缺點：自動化要(yào / yāo)求比較高，吸收劑的(de)用量難以(yǐ)控制，吸收效率不(bù)是(shì)很高。所以(yǐ)，選擇開發合理的(de)吸收劑是(shì)解決此方法面臨的(de)新難題。B、半幹半濕法半幹半濕法是(shì)介于(yú)濕法和(hé / huò)幹法之(zhī)間的(de)一(yī / yì ／yí)種脫硫方法，其脫硫效率和(hé / huò)脫硫劑利用率等參數也(yě)介于(yú)兩者之(zhī)間，該方法主要(yào / yāo)适用于(yú)中小鍋爐的(de)煙氣治理。這(zhè)種技術的(de)特點是(shì)：投資少、運行費用低，脫硫率雖低于(yú)濕法脫硫技術，但仍可達到(dào)70%tn，并且腐蝕性小、占地(dì / de)面積少，工藝可靠。工業中常用的(de)半幹半濕法脫硫系統與濕法脫硫系統相比，省去了(le／liǎo)制漿系統，将濕法脫硫系統中的(de)噴入Ca(OH)：水溶液改爲(wéi / wèi)噴入CaO或Ca(OH)：粉末和(hé / huò)水霧。與幹法脫硫系統相比，克服了(le／liǎo)爐内噴鈣法SO2和(hé / huò)CaO反應效率低、反應時(shí)間長的(de)缺點，提高了(le／liǎo)脫硫劑的(de)利用率，且工藝簡單，有很好的(de)發展前景。C、粉末一(yī / yì ／yí)顆粒噴動床半千法煙氣脫硫法技術原理：含SO2的(de)煙氣經過預熱器進入粉粒噴動床，脫硫劑制成粉末狀預先與水混合，以(yǐ)漿料形式從噴動床的(de)頂部連續噴人(rén)床内，與噴動粒子(zǐ)充分混合，借助于(yú)和(hé / huò)熱煙氣的(de)接觸，脫硫與幹燥同時(shí)進行。脫硫反應後的(de)産物以(yǐ)幹态粉末形式從分離器中吹出(chū)。這(zhè)種脫硫技術應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的(de)脫硫率及脫硫劑利用率，而(ér)且對環境的(de)影響很小。但進氣溫度、床内相對濕度、反應溫度之(zhī)間有嚴格的(de)要(yào / yāo)求，在(zài)漿料的(de)含濕量和(hé / huò)反應溫度控制不(bù)當時(shí)，會有脫硫劑粘壁現象發生。D、煙道(dào)噴射半幹法煙氣脫硫該方法利用鍋爐與除塵器之(zhī)間的(de)煙道(dào)作爲(wéi / wèi)反應器進行脫硫，不(bù)需要(yào / yāo)另外加吸收容器，使工藝投資大(dà)大(dà)降低，操作簡單，需場地(dì / de)較小，适合于(yú)在(zài)我國(guó)開發應用。半幹法煙道(dào)噴射煙氣脫硫即往煙道(dào)中噴人(rén)吸收劑漿液，漿滴邊蒸發邊反應，反應産物以(yǐ)幹态粉末出(chū)煙道(dào)。四、新興的(de)煙氣脫硫方法最近幾年，科技突飛猛進，環境問題已提升到(dào)法律高度。我國(guó)的(de)科技工作者研制出(chū)了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)些新的(de)脫硫技術，但大(dà)多還處于(yú)試驗階段，有待于(yú)進一(yī / yì ／yí)步的(de)工業應用驗證。1、硫化堿脫硫法由Outokumpu公司開發研制的(de)硫化堿脫硫法主要(yào / yāo)利用工業級硫化納作爲(wéi / wèi)原料來(lái)吸收SO2工業煙氣，産品以(yǐ)生成硫磺爲(wéi / wèi)目的(de)。反應過程相當複雜，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物質生成，由生成物可以(yǐ)看出(chū)過程耗能較高，而(ér)且副産品價值低，華南理工大(dà)學的(de)石林經過研究表明過程中的(de)各種硫的(de)化合物含量随反應條件的(de)改變而(ér)改變，将溶液pH值控制在(zài)5.5—6.5之(zhī)間，加入少量起氧化作用的(de)添加劑TFS，則産品主要(yào / yāo)生成Na2S203，過濾、蒸發可得到(dào)附加值高的(de)5H 0·Na2S203，，而(ér)且脫硫率高達97%，反應過程爲(wéi / wèi)：SO2+Na2S=Na2S203+S。此種脫硫新技術已通過中試，正在(zài)推廣應用。2、膜吸收法以(yǐ)有機高分子(zǐ)膜爲(wéi / wèi)代表的(de)膜分離技術是(shì)近幾年研究出(chū)的(de)一(yī / yì ／yí)種氣體分離新技術，已得到(dào)廣泛的(de)應用，尤其在(zài)水的(de)淨化和(hé / huò)處理方面。中科院大(dà)連物化所的(de)金美等研究員創造性地(dì / de)利用膜來(lái)吸收脫出(chū)SO2氣體，效果比較顯著，脫硫率達90%。過程是(shì)：他(tā)們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器，以(yǐ)NaOH溶液爲(wéi / wèi)吸收液，脫除SO2氣體，其特點是(shì)利用多孔膜将氣體SO2氣體和(hé / huò)NaOH吸收液分開，SO2氣體通過多孔膜中的(de)孔道(dào)到(dào)達氣液相界面處，SO2與NaOH迅速反應，達到(dào)脫硫的(de)目的(de)。此法是(shì)膜分離技術與吸收技術相結合的(de)一(yī / yì ／yí)種新技術，能耗低，操作簡單，投資少。3、微生物脫硫技術根據微生物參與硫循環的(de)各個(gè)過程，并獲得能量這(zhè)一(yī / yì ／yí)特點，利用微生物進行煙氣脫硫，其機理爲(wéi / wèi)：在(zài)有氧條件下，通過脫硫細菌的(de)間接氧化作用，将煙氣中的(de)SO2氧化成硫酸，細菌從中獲取能量。生物法脫硫與傳統的(de)化學和(hé / huò)物理脫硫相比，基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在(zài)條件，均爲(wéi / wèi)常溫常壓下操作，而(ér)且工藝流程簡單，無二次污染。國(guó)外曾以(yǐ)地(dì / de)熱發電站每天脫除5t量的(de)H：S爲(wéi / wèi)基礎;計算微生物脫硫的(de)總費用是(shì)常規濕法50%。無論對于(yú)有機硫還是(shì)無機硫，一(yī / yì ／yí)經燃燒均可生成被微生物間接利用的(de)無機硫SO2，因此，發展微生物煙氣脫硫技術，很具有潛力。四川大(dà)學的(de)王安等人(rén)在(zài)實驗室條件下，選用氧化亞鐵杆菌進行脫硫研究，在(zài)較低的(de)液氣比下，脫硫率達98%。4、煙氣脫硫技術發展趨勢 目前已有的(de)各種技術都有自己的(de)優勢和(hé / huò)缺陷，具體應用時(shí)要(yào / yāo)具體分析，從投資、運行、環保等各方面綜合考慮來(lái)選擇一(yī / yì ／yí)種适合的(de)脫硫技術。随着科技的(de)發展，某一(yī / yì ／yí)項新技術韻産生都會涉及到(dào)很多不(bù)同的(de)學科，因此，留意其他(tā)學科的(de)最新進展與研究成果，并把它們應用到(dào)煙氣脫硫技術中是(shì)開發新型煙氣脫硫技術的(de)重要(yào / yāo)途徑，例如微生物脫硫、電子(zǐ)束法脫硫等脫硫新技術，由于(yú)他(tā)們各自獨特的(de)特點都将會有很大(dà)的(de)發展空間。随着人(rén)們對環境治理的(de)日益重視和(hé / huò)工業煙氣排放量的(de)不(bù)斷增加，投資和(hé / huò)運行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無二次污染的(de)脫硫技術必将成爲(wéi / wèi)今後煙氣脫硫技術發展的(de)主要(yào / yāo)趨勢。各種各樣的(de)煙氣脫硫技術在(zài)脫除SO2的(de)過程中取得了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)定的(de)經濟、社會和(hé / huò)環保效益，但是(shì)還存在(zài)一(yī / yì ／yí)些不(bù)足，随着生物技術及高新技術的(de)不(bù)斷發展，電子(zǐ)束脫硫技術和(hé / huò)生物脫硫等一(yī / yì ／yí)系列高新、适用性強的(de)脫硫技術将會代替傳統的(de)脫硫方法。
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