国内外SO2污染及其治理技术(2)

3.5膜吸收法[11]

以有机高分子膜为代表的膜分离技术作为一种新型、高效的液体分离单元操作技术, 已得到广泛的应用, 尤其在水的净化和处理方面应用较多。中国科学院大连化学物理研究所的金美芳等将膜吸收法用于脱除SO2气体。他们采用聚丙烯

中空纤维膜吸收器, 以NaOH溶液作为吸收液, 脱除废气中的SO2气体, 实验流程

如图6 所示。

其反应特点是利用多孔膜将气相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吸收液迅速反应, 达到脱硫的目的,

其脱硫率可达90% 以上, 还可以从吸收液中回收硫资源。膜吸收法是膜技术与吸收过程相结合的一种新技术, 与一般脱硫方法相比具有能耗低、操作简单、投资省等特点

3.6微生物脱硫技术

硫是自然界中存在的重要元素之一, 也是构成微生物有机体必不可少的一种元素。微生物参与硫素循环的各个过程, 并获得能量。可以根据微生物参与硫循环这一特点, 利用微生物进行烟气脱硫。其原理是: 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。即:

3SO2-3 + 02+ H2O+ 细菌y3SO24+ 2H++ 能量,

其脱硫工艺流程如图7 所示。

微生物脱硫技术与传统的化学和物理脱硫方法相比, 具有不需高温、高压、催化剂, 均为常温常压操作, 操作费用低、设备要求简单、无二次污染等优点。国外曾以地热发电站每天脱除5t 量的H2S 为基础, 计算微生物脱硫的总费用,

结果表明, 微生物脱硫费用约为常规湿法的50%。同时,

无论是煤炭中的无机硫

还是有机硫, 一经燃烧均生成可被微生物间接利用的无机硫- SOx。因此, 发展微生物烟气脱硫技术很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下, 选用氧化亚铁杆菌进行了烟气脱硫研究,实验表明, 在较低的液气( 1215L/ Nm3) 下, 该硫杆菌的脱率达98%。

3.7两种较有前景的、开发中的烟气脱硫技术

3.7.1活性焦可资源化烟气脱硫技术[12]

活性焦烟气脱硫脱氮技术，是一种新型的干法烟气净化技术。它利用以煤为原料制造的活性焦，作为脱除烟气中二氧化硫、粉尘等的可复原再生的吸附剂，同时作为脱除烟气中氮氧化物的无害化催化剂。而且，它将吸附的二氧化硫，通过解吸转换成高浓度二氧化硫气体，作为化工生产原料，方便地生产硫酸、硫磺、硫酸铵等多种化工产品。

3.7.2超重力技术脱硫技术

北京化工大学超重力工程技术中心开发的一种新技术——超重力技术，用来吸收烟气中的SO2。超重力技术的理论根据是：通过高速旋转，利用离心力来增

大g，从而增大气、液两相接触过程的动力因素即浮力因子，流体相对速度也增大，巨大的切应力克服了表面张力，使得相间接触面积增大，从而大大强化气、液相间传递过程。

采用超重力技术，不仅设备体积小、占地面积少、节省基建投资，更重要的是该技术吸收SO2充分，尾气排放达到300mg / kg 以下。目前超重力技术设备（简

称超重机）在山东省淄博市已成功使用。

4、对各种工艺技术的评价

4.1目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单；但脱硫产物的处理较难，烟气温度较低，不利于扩散，设备及管道防腐蚀问题较为突出。半干法、干法脱硫技术的脱硫产物为干粉状，容易处理，工艺较简单；但脱硫效率较低，脱硫剂利用率低。

4.2 石灰(石)湿法烟气脱硫是目前世界上技术最成熟、运行最稳定的脱硫工艺，在我国的应用也最为广泛，一个重要原因是我国石灰(石)来源广、取材方便、成本低，另外、脱硫效率高，而且对煤种适应性强。但，设备腐蚀、磨损、堵塞严重，运行维护费用高副产物石膏的堆放占地大，二次污染严重，在一定程度上制约了它的进一步发展和应用.[13]

氨法烟气脱硫技术:氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂。用氨吸收烟气中的SO2是气—液或气—气相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，

吸收设备体积可大大减小，其脱硫副产品硫酸铵可作为肥料。该工艺的主要技术特点是脱硫效率高，能满足任何当地的环保要求；对烟气条件变化适应性强；整

个系统不产生废水或废渣；能耗低、运行安全可靠.[14]

4.3 烟气脱硫技术，已经实际运行的主要技术都存在排放温室气体的重大隐患。目前使用得最广泛的石灰石(石灰)一石膏法丁艺烟气脱硫技术，虽然吸收减排了SO2，但代价是向大气中大量排放温室气体C02。

SO2+CaC03+l／202+2H2O—CaS04·2H20+C02 (1)

其它脱硫技术也存在同样的问题，比如钠法，在吸收减排SO2的同时向大气

中大量排放了温室气体

S02+Na2C03—Na2SO3+C02(2)

因此，应该发展脱硫、脱氮的无碳工艺，如氨法脱硫，虽然成本较高，但是其生成物是化肥，有比石膏前景好得多的应用价值，为我同天然石膏资源世界第一，品质又高．脱硫石膏很难像国外那样找到市场；关键是这种氨法脱硫．丁艺不会排放温室气体C02，因而是即控制了大气污染，又减排了温室气体，一举两

得的环保措施，值得推广.[15]目前，采用石灰石一石膏法湿式烟气脱硫下艺的，约占投运、在建和已签台同的火电厂脱硫丁程总装机容量的900,6以上。

4.4 脉冲放电催化还原脱硫技术是一种全新概念的脱硫技术。等离子体技术与催化相结合，等离子体场产生高能量活性粒子，促进催化反应，使催化反应甚至无需加热即可发生；催化主导反应方向，让反应具有选择性并大大减少反应副产物。等离子体与催化技术相关联，展示了其特异的物理化学现象和崭新的应用领域。但是就应用技术本身来讲目前还不成熟，还需要对低温等离子体催化协同作用产生机理、与被处理的SO2气体间的物理、化学过程等加以研究，以优化工艺设计。

4.5 烟气脱硫新技术的研究与开发为进一步治理二氧化硫污染提供了许多的新途径, 各种经济有效的高技术烟气脱硫方法将会不断出现。随着生物技术的高速发展, 微生物烟气脱硫技术作为一种实用性强、技术新颖的生物工程技术, 将具有十分诱人的前景。

4.6。海水烟气脱硫是利用海水的天然碱度来脱除烟气中的SO2。该技术不产

生任何废物，具有技术成熟、工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高和投资运行费用低等特点，在一些沿海国家和地区得到日益广泛的应用。

5、总结

目前，我国烟气脱硫方法主要采用湿法脱硫，多数净化设备脱硫效率低，副产品难于利用，易造成水质和土壤二次污染。未来我国烟气脱硫的方向是，从经济、环境和技术的角度综合考虑。在吸附法烟气脱硫中，虽然活性炭吸附法烟气脱硫技术成熟，但价格较高，限制了其推广使用。其他吸附剂烟气脱硫大多数停留在实验室研究阶段，离工业化还有一段距离，有待于深入的研究。如果能合成一种理想的脱硫吸附剂，同时大量吸附烟气中的SO2、氮氧化物、二氧化碳等酸

性气体，吸附剂易于再生，产品以高浓度SO2形式回收烟气中低浓度SO2，不失为解决烟气脱硫这一难题的有效途径。

参考文献:

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【2】 SongC S．Catal．Today，2003，86：2ll一263.

【3】 Song ．CS.Catal．Today，2002，77：17—49.

【4】 u Y Z，TONG H L，MA C Y，et a1．Analytic study onapproach to adi …… 此处隐藏：3436字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……