国内外SO2污染及其治理技术

化工环保概论论文

国内外SO2污染及其治理技术

姓名：秦博静

学号：20090380315

班级: 09级工艺三班

院系：化工与能源学院

国内外SO2污染及其治理技术

1、SO2的来源

二氧化硫（化学式：SO2）是最常见的硫氧化物。无色气体，有强烈刺激性气味。大气主要污染物之一。

二氧化硫来源于煤和石油等燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸等化工产品生产排放的废气。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。我国北方的煤一般含硫量较低，多在1％以下；而南方煤仍则含硫量高，一段可在3-5％左右。由于我国的能源结构主要依靠燃煤，因此S02的排放是很严重的。如火力发电排出的烟气中SO2含量约在0.1%左右。有色金属矿的含硫量远比煤和石油高，冶炼过程中排出的烟气里SO2的含量可高达7-13％，一般为

2.5-5％，最低也在1％左右。在大气对流层中，SO2的平均浓度约为0.2ppb，而受污染的城市年平均浓度已高达100-150ppb。

二氧化疏可以通过多种途径形成对人体健康有害的硫酸雾。一种途径是二氧化硫遇水蒸气可生成具有腐蚀性的亚硫酸，进而被氧化成硫酸雾；另一途径是二氧化硫在阳光或空气中氧化剂的作用与催化下，氧化成吸湿性强的三氧化硫而形成硫酸雾。此外飘尘中所含的铁、锰、镁等金属成分，也可以催化二氧化硫而成为三氧化硫。

2、除SO2的目的

由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸（酸雨的主要成分）。若把SO2进一步氧化，通常在催化剂如二氧化氮的存在下，便会生成硫酸。SO2是酸雨的主要来源，这就是对使

用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。在我国长江以南的一些地区, 酸雨出现频率已高达90%, 酸雨区面积还在不断扩大。酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公交设施,而且毁坏大面积的森林和农作物,此外，SO2还会腐蚀发动机，危害

人体健康.[1，2]每年给我国造成的经济损失超过150 亿元。超低硫含量是世界燃油清洁化发展的总趋势。此外，燃料电池的迅速发展呼唤“无硫”燃料油的生产，这对脱硫技术提出了更高的要求[9]。目前SO2污染已成为制约我国经济、社会可持

续发展的重要因素，因此, 治理二氧化硫大气污染已迫在眉捷, 势在必行。

3、国内外除SO2技术现状

3.1湿法烟气脱硫工艺

湿法脱硫工艺是世界上应用最多的，占脱硫总装机容量的83．02％。其原理

是，采用碱性浆液或溶液作为吸收剂在吸收塔内对含有s02的烟气进行喷林洗涤，使s02和吸收剂反应生成亚硫酸盐和硫酸盐。湿法烟气脱硫技术是烟气脱硫技术中最为成熟的一种技术, 常用的湿法工艺有：石灰石／石灰一石膏法、双碱法、氨酸法、钠盐循环法、碱式硫酸铝法、水和稀酸吸收法、氧化镁法以及海水脱硫等。

3.1.1 石灰/ 石灰石- 石膏法。

这种方法是利用石灰或石灰石作吸收剂, 吸收净化烟气中的SO2, 反应生

成亚硫酸钙( CaSO3 ) , 再将这一产物氧化成石膏( CaSO42H2O) , 其典型工艺流

程如图1 所示。

该工艺流程较复杂, 需要专门的吸收剂制备车间、体积庞大的吸收塔氧化槽, 投资占电厂总投资的15% - 20%且有二次污染问题, 但脱硫效率可达90% 以上.该工艺比较适合于中低硫煤锅炉，在我国有很大的应用前景。由于湿法脱硫工艺产生大量的废液，需要进行废水处理，并且设备复杂，运行费用高；干法脱硫工艺脱硫效率低，脱硫剂利用率低，因此近年来半干法受到了越来越多的青睐。国内外科研人员在不断改进现有工艺[4]的基础上积极开发新的半干法脱硫艺。

3.1.2海水烟气脱硫技术

海水烟气脱硫是利用海水的天然碱度来脱除烟气中的SO2.

3.1.3氨法烟气脱硫技术

3.1.4Na2C03吸收还原法

Hongshanshang等[5]。将Na2CO3负载在经过预处理(切成0．28 mm以下的小块)的树叶和麦秆上处理烟气中的二氧化硫。实验表明，以80％(W／w)Na2CO3／麦秆为吸收

剂对二氧化硫去除率是以Na2CO3／r一Al2O3为吸收剂的5．4倍，吸收效率达

80．6％。在70～300℃范围内，吸收效率几乎不变，在煅烧过程中，生物材料被氧化，从而达到回收Na2C03。并再利用的目的。

3.1.5CaS还原法

CaS还原法[6][7]“是由Hong Yong Sohn等提出的相对简单、快速、没有二次环境问题的烟气治理新方法。，该法使用CaS作为还原剂，在高温下与S02反应，生成CaSO4和S，CaSO4与烟气中的氢气作用又生成CaS，从而达到循环使用的目的。

3.2半干法烟气脱硫工艺

半干法烟气脱硫技术是把石灰乳雾滴喷入吸收塔, 使其与烟气中的SO2反应

生成CaSO3和CaSO4,由于烟气的加热作用, 石灰乳中的水分很快蒸发,最终得到干

燥状态的副产品。该技术应用比较多的是喷雾干燥法, 其工艺流程如图2 所示。

半干法烟气脱硫的特点是: 脱硫反应是在气、固、液三相状态下进行的, 利用烟气蒸发吸收液中的水份, 使最终产物成为干粉状, 并且工艺流程简单、运行稳定可靠, 投资占电厂工程总投资的10% - 15% ,运行费用较低, 电力消耗仅为湿法的25% - 50%,脱硫效率可达80% - 90% 。但是, 该技术主要适用于燃煤含硫量小于315% , 容量小于300MW 的电厂, 并且, 由于石灰作吸收剂, 具有强烈的刺激性, 在消化过程中会产生大量热量和蒸气, 会给人体和环境造成不良影响。每年减少SO2排放3300t。

3．2．1旋转喷霉干燥法(SDA)

SDA法的原理是通过高速旋转的雾化器，将吸收浆液雾化成细小雾滴，与烟气中的SO2进行传质、传热反应。其转速可达15 000～20 000 r／min，转速与雾化效果及脱硫效率成正比，脱硫效率在80％～85％。

3．2．2 炉内喷钙法(UFAC)

该法除了炉内喷石灰石粉外，在空气预热器和除尘器问加装活性反应器，并喷水增湿，使未反应的CaO遇水后生成Ca(OH)2，促进脱硫反应，使最终的脱硫效

率达到70％～75％。

3．2．3烟气循环硫化床脱硫(CFB)

CFB法是20世纪80年代德国鲁奇公司开发的一种新的脱硫工艺，它以循环硫化床原理为基础，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，来提高吸收剂的利用率和脱硫效率。钙硫比(Ca／S)在1．1～1．2时，脱硫效率接近湿法脱硫效率。

3．2．4增湿灰循环脱硫(NID)

NiD法是将CaO粉(粒径在1 mm以下)与除尘器收集的大量的循环灰进行混合增湿，然后将含5％水分

的循环灰导人烟道反应器+与烟气进行脱硫反应。大量的脱硫循环灰具有很好的流动性和极大的蒸发表面，在很短的时间里使烟气温度从140℃降至70℃左右，烟气相对湿度增加到40％一50％，此时有利于S02分子溶解，对脱硫有利。

由于让脱硫灰多次循环，使脱硫剂的利用率大大提高，当Ca／S=1．1时，脱硫效率大于80％。[8]

3．3干法烟气脱硫工艺

干法烟气脱硫技术是将固体石灰石或石灰粉料直接喷射到炉膛内的高温区, 在高温作用下石灰石被烧成CaO, 吸收烟气中的SO2并与之发生反应,在短时间内

即完成煅烧、吸收和氧化三个过程。具体工艺流程如图3。

干法烟气脱硫的特点是: 反应在无液相介入的完全干燥状态下进行, 反应产物为干粉状, 不存在腐蚀、结垢问题。另外, 整个流程设备简单, 投资小, 占地少, 施工期短, 但脱硫效率仅30% - 60%

为了提高干法脱硫工艺的脱硫率, 在此基础上发展出炉内喷钙增湿活化法(LIFA …… 此处隐藏：3224字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……