湿法烟气脱硫除尘一体化技术_曾令可
华南环境科学研究所“湿法烟气同时脱硫脱硝成套技术”项目简介
“ 法烟气 同时脱硫脱硝成套技术’ 目简介 湿 ’项
我 国是世 界上 Ｓ Ｎ ｘ 放 第一 大 国 ，其 污 染 Ｏ和 Ｏ 排 造成 了严 重 的 危害 。锅 炉 烟 气 是 主要 污 染源 ，烟气 中 Ｓ Ｎ ｘ Ｏ 和 Ｏ 净化 通 常是 在锅 炉 尾烟 气段 分 别设 置脱 硫 和脱 硝装 置 。 我 国烟 气脱 硫 技术 成 熟 ，主要 采 用 湿 法
的攻 关和创新 ，形成 了可推 广应 用的成 套技 术。
图 １实 验 室试 验 设施
该 成 套技 术 具 有 实用 性 强 ，经 济 、节 能 及 运行 稳 定 高 效等 特 点 ，可 一体 化 烟 气 同 时脱 硫 脱硝 。工程 应
用净 化效 率 为 ：脱硫 ＞ ５ ９ ％、脱 硝 ＞ ０ ；与等 效 ５％
脱 硫 ；脱 硝 技 术缺 乏 ， 目前 主 要依 靠 引 进 。与 分级 脱
硫脱 硝 比较 ，烟气 同时脱 硫 脱 硝 具有 工 艺 简单 、投 资
及运行费用低等优点 ，多年来是 国内外烟气净化领域
的研究 热点 ，但 因多种原 因未能 进入 工程应 用。 华 南 环境 科 学研 究所 针 对 国 内锅 炉烟 气 脱 硫广 泛 采用 湿 法工 艺 的现 状 ，在 国 内外 率 先提 出并 完 成 了尿 素添 加 剂 和尿 素加 碱 添加 剂 湿烟 气 同时 脱硫 脱 硝 两种 方法 的研 究 。在 湿 法脱 硫 设 施上 增 加脱 硝 剂 加 入 系统 即可 实现 同时脱 硫脱 硝 ，通过 对相 应 工艺 、配 套设备 、 系统 工艺 与 设备 技 术 集成 、示范 工 程运 行 控 制 等 方面
Ｓ Ｒ催 化 法 比较 ，脱 硝投 资 和运 行费 用分 别 降低 ９ ％ Ｃ ０ 和 ５ ％以上。成 果 成 功应 用 于数 十 台锅 炉烟 气 净化 工 ０ 程 中 ，产 生 了很 好 的经 济 环境 效 益 。成 果 含 多 项原 始 创 新 和集 成 创 新 ，总体 技 术达 到 同类研 究 国际 领 先水 平 ，其研 究 与推 广 应 用培 养 了一批 理 论 研究 、技术 开 发 人 才 ，有利 于 带 动该 领 域 研究 及 产 业化 的发 展 ，促 进 该领域 的科 技进步 。圃
烧结烟气脱硫脱硝一体化技术分析
世界金属导报/2013年/5月/28日/第B10版节能环保烧结烟气脱硫脱硝一体化技术分析樊响殷旭1 工业烟气脱硫脱硝一体化脱除技术随着国家环保法规的逐渐严格，对工业烟气脱硫后，再进行脱硝和其他多污染物脱除是种必然趋势。
因此，开发经济高效、简单可靠的脱硫脱硝一体化技术对我国工业烟气治理有着极为重要的意义。
烟气脱硫脱硝一体化技术可分为干法和湿法两大类。
下面分类对一些近期研究出的烟气脱硫脱硝的新技术和新思路作简要介绍。
1.1 湿法烟气脱硫脱硝一体化技术进展根据吸收原理不同，可将湿法同时脱硫脱硝技术分为氧化吸收法和还原吸收法、络合吸收法三大类。
1.1.1 氧化吸收法氧化吸收法是将烟气先通过强氧化性环境，把NO转化为NOx，进而再将NOx与H2O反应生成NO3-，再用碱性溶液吸收。
由于将NO转换为NOx的难度较大，因此氧化剂的选择和制备是此类方法的研究核心。
目前，研究较多的氧化剂有HClO3、NaClO2、O3、H2O2和KMnO4等，其中因H2O2无毒无二次污染，所以对其研究较多。
同时试验证明，H2O2与紫外光协同作用时，脱硫脱硝性能远远好于单一的H2O2氧化。
该工艺在氧化吸收的同时脱除效率较高，一般脱硫效率可达到98%左右，脱硝效率约80%左右。
但是鉴于上述强氧化剂造价和运输安全等问题的原因，在开发出新型廉价的氧化添加剂之前，该工艺还难以推广应用。
1.1.2 还原吸收法还原吸收法是用液相还原剂将NOx还原为N2。
目前，研究较多的还原剂主要是尿素。
国内有学者研究的方法是:烟气通过吸收装置并在其中与尿素溶液接触，烟气中的NOx被还原成N2，尿素反应生成CO2和H2O；SO2则与尿素反应生成硫酸铵，净化后的烟气可直接排放，反应后的溶液可回收制成硫酸铵化肥。
试验证明，当反应温度为60℃、溶液的pH值为5-9、尿素溶液质量浓度为5%-10%、添加剂(H2O2，NaClO2)添加量约为1%时，能够达到最高的脱除效率，脱硫效率接近100%，脱硝效率能达到50%以上。
湿法烟气脱硫除尘一体化技术
湿法烟气脱硫除尘一体化技术削减二氧化硫的排放量，控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。
二氧化硫污染控制技术颇多，诸如改善能源结构、采用清洁燃料等，但是，烟气脱硫也是有效削减SO2排放量不可替代的技术。
烟气脱硫的方法甚多，但根据物理及化学的基本原理，大体上可分为吸收法、吸附法、催化法三种。
吸收法是净化烟气中SO2的最重要的应用最广泛的方法。
吸收法通常是指应用液体吸收净化烟气中的SO2，因此吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿式烟气脱硫。
湿法烟气脱硫的优点是脱硫效率高，设备小，投资省，易操作，易控制，操作稳定，以及占地面积小。
目前常见的湿法烟气脱硫有：石灰石/石灰——石膏法抛弃法、钠洗法、双碱法、威尔曼——洛德法及氧化镁法等。
1 湿法烟气脱硫的基本原理(1）物理吸收的基本原理气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。
如果吸收过程不发生显著的化学反应，单纯是被吸收气体溶解于液体的过程，称为物理吸收，如用水吸收SO2。
物理吸收的特点是，随着温度的升高，被吸气体的吸收量减少。
物理吸收的程度，取决于气--液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行。
由于物理吸收过程的推动力很小，吸收速率较低，因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。
物理吸收速率较低，在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。
(2 ）化学吸收法的基本原理若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应，则称为化学吸收，例如应用碱液吸收SO2。
应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应，而将其从烟气中分离出来的过程，也属于化学吸收，例如炉内喷钙（CaO）烟气脱硫也是化学吸收。
在化学吸收过程中，被吸收气体与液体相组分发生化学反应，有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。
增加了吸收过程的推动力，即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。
因此，化学吸收速率比物理吸收速率大得多。
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文章编号：1006-2874（2009）01-0039-03湿法烟气脱硫除尘一体化技术曾令可牛艳鸽刘涛王慧程小苏税安泽刘平安(华南理工大学材料学院，广州：510640)摘要烟气脱硫除尘技术是一种技术成熟且较为经济的应用技术。
其中湿式脱硫除尘技术已得到广泛推广与应用。
本文分析了几种常用湿法脱硫除尘工艺的脱硫机理、脱硫效率、脱硫成本及工艺特点等方面情况，重点介绍了旋流板塔双碱法烟气脱硫除尘技术的脱硫机理、工艺流程。
关键词湿法烟气脱硫，除尘，旋流板塔中图分类号：TQ174.6+53文献标识码：A1引言近几年，我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了很大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反映强烈。
国家“十一·五”计划中明确提出了“十一·五”减排专项规划，要求“十一·五”期间完成单位GDP能耗降低20%、主要污染物排放总量降低10%的目标，并逐渐调整产业结构、能源结构，遏制高能耗高污染行业过快增长，大力推进减排工作[1]。
陶瓷产业是高能耗、高资源消耗、高污染的行业，陶瓷生产过程需要消耗大量的能源，燃料燃烧产生的气体含有对大气环境危害极大的SO2、NO x及粉尘，其中产生的SO2气体和粉尘不仅污染环境，破坏生态，对人体有害，而且直接影响陶瓷的生产质量，腐蚀陶瓷生产设备。
因此，陶瓷行业属于政府和大众“紧盯”的行业之一，也是“十一·五”期间必须整治和遏制的行业[2]。
积极推进陶瓷行业的减排和窑炉废气治理工作，将被陶瓷企业及当地政府提上工作日程。
从陶瓷工业长期发展来看，开发陶瓷窑炉废气治理技术，积极推进陶瓷窑炉脱硫技术势在必行[3]。
脱硫技术概括起来可分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫(烟气脱硫)，其中烟气脱硫(FGD)所占比重较大[4]。
根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态将烟气脱硫技术又分为湿法、半干(湿)法和干法[5]。
在国外应用的85%脱硫工艺是湿法，特别是日本,几乎全部采用湿法脱硫工艺[6]。
湿法烟气脱硫除尘一体化技术是利用同一装置或系统同时脱除烟气中的SO2和烟尘,它集脱硫除尘为一体,具有结构简单、占地面积小、投资省和脱硫效率高等优点。
在国内，湿法脱硫工艺是当前陶瓷工业当中应用最多、最为成熟的工艺方法，常见的湿法烟气脱硫有石灰法、氨法、金属氧化物法及钠钙双碱法等[7]。
本文将对比分析这几种工艺的原理和优缺点，重点介绍旋流板塔法脱硫除尘工艺特点、工艺原理及优缺点等方面情况。
2脱硫除尘一体化技术的工艺和设备目前，陶瓷窑炉湿法脱硫除尘工艺所能选择的吸收剂和吸收设备都很多，每种吸收剂都有自身的优点，但也存在着诸多不足之处，如投资大、脱硫率低、运行可靠差、运行费用高等，所以应该根据实施应用的陶瓷企业实际条件进行综合考虑，选择投资运行费用、脱硫效果、运行稳定性及二次污染等综合效果最好的脱硫除尘方法。
石灰法脱硫除尘技术[8]是用一定浓度的石灰乳吸收二氧化硫，该工艺技术成熟、运行安全可靠,脱硫率达90%以上，吸收剂资源丰富、成本低廉，其废渣可以抛弃，也可以作为石膏回收，但设备易积垢、堵塞、腐蚀、基建投资大。
氨法脱硫除尘技术[9]是采用氨作吸收剂除去烟气中二氧化硫的工艺，氨法脱硫效率较高，吸收剂利用效率也高，但基建投资大、运行成本很高、回收利用困难且容易对空气造成二次污染。
常用的金属氧化物法除尘技术[10]是氧化镁法。
氧化镁与二氧化硫反应得到亚硫酸镁和硫酸镁，通过煅烧可重新分解出氧化镁，使吸收剂得到再生，同时回收较纯净的二氧化硫气体，脱硫剂可循环使用。
由于氧化镁活性高于石灰水，故脱硫效率也比石灰法高。
金属氧化物法的缺点是氧化镁回收需结晶、分离、蒸发、煅烧等工序，工艺较复杂，但若直接采取抛弃法，大量可溶性镁盐会进入水体导致二次污染，总体运行费用较高。
另外，系统的管路易结垢，当水质硬度较高时管路结晶堵塞更加严重。
钠钙双碱法[11]是利用钠碱吸收二氧化硫、石灰处理和再生洗液，吸取碱法和石灰法二者的优点而避其不足，是在两种脱硫除尘技术技术改进的基础上发展起来的。
其具有以下优点：以钠作为吸收剂系统不会产生沉淀物；吸收剂的再生和脱收稿日期：2008-11-05通讯联系人：曾令可，男，E-mail:lingke@ CHINA CERAMIC INDUSTRY Feb.2009Vol.16,No.1中国陶瓷工业2009年2月第16卷第1期2009年第1期中国陶瓷工业硫渣的沉淀发生在吸收塔以外，从而避免了吸收塔的堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了运行费用，钠基吸收液吸收SO2的速度快，故可用较小的液气比，得到较高的脱硫率，操作方便，无二次污染。
缺点是工序较多，副产物可以回收利用，但质量有所降低。
当前湿法脱硫的吸收设备种类很多，其中旋流板塔是湿法脱硫的常用设备，其具有高负荷、压降低、不易堵塞及弹性宽等优点，适用于吸收速率快的吸收剂，且考虑到实施企业的现状，决定采用旋流塔板作为脱硫工艺的吸收设备[12-13]。
旋流塔板是由钢板焊接而成，塔内壁需采用防腐耐磨耐高温材料，中部有多层脱硫除尘装置，顶部有多层脱水除雾装置，底部侧有排污封。
窑炉烟气经过引风机后，先进入换热器被低温烟气降温后，由塔底切线高速进入除尘塔强激水域区，烟气与碱性水珠碰撞使烟气初步凝聚增重去除。
在锅壳的切线和多层脱硫除尘装置的导向作用下，烟气在塔内上升做旋转运动，当烟气经过脱硫装置时，与该装置的多层水帘碰撞混合和吸收分解，经过数次的碱液洗涤，得到充分的吸收分解效果，烟气中的二氧化硫被洗涤在水中，和水经由塔底水封流向沉淀池，净化后的烟气由塔顶的脱水段脱水后进入换热器被高温烟气加热上升排放[14]。
3存在问题与展望湿式脱硫除尘技术是一种技术成熟且较为经济的烟气治理技术，总体说来投资省，效益高，具有优良的性价比，运行管理方便,降低了企业运行管理成本，具有良好的经济效益和社会效益。
但是，该技术在推广过程中也存在一些亟待解决的问题。
例如，湿式脱硫除尘技术不能有效地消除黑烟，脱硫除尘系统产生的废水无处理措施，造成水资源浪费及环境污染，另外，腐蚀和堵塞是湿式脱硫除尘技术在应用中常见的一个问题，洗涤液吸收烟气中SO2形成亚硫酸，易造成净化器、管路、水泵以及引风机的腐蚀，当洗涤液pH值很低时，对净化器壁面腐蚀尤为严重[15-16]。
参考文献1杨丽芳,何家宁,徐晓军等.湿式旋流脱硫除尘一体化装置在燃煤锅炉烟气净化上的应用.环境工程学报.2007,1(4):97~1002曾令可,刘涛,李萍等.陶瓷窑炉的节能技术.中国陶瓷工业,2008,15 (3):20~233王双喜,牛仕超,余晋彬等.窑炉尾气处理技术的发展现状.中国陶瓷, 2008,44(11):9~134刘冀.工业锅炉烟气脱硫方法探讨.化工设计通讯.2001,27(1):40~43 5Helle G.Nygaard,S?ren Kiil,Jan E.Johnsson,Jφrgen N.Jensen,et al. Full-scale measurements of SO gas phase concentrations and slurry compositions in a wet flue gas desulphurisation spray absorber.Fuel, 2004,83(9):1151~11646J.Licki,A.G.Chmielewski,Z.Zimek,B.Tyminski and S.Bulka. Electron beam process for SO2removal from flue gases with high SO2 content.Radiation Physics and Chemistry,2002,163:637~6397童伟刚,姚雪荣,莫伟标.烟气脱硫方法分析及脱硫石膏的应用途径.新型建筑材料.2006(8):55~578龙辉,孙丰.湿式石灰石法烟气脱硫工艺布置及占地研究.水利电力机械.2004,(4)：4~69徐长春，傅国光.氨法烟气脱硫技术综述.电力环境保护,2005,21(2): 17~2010崔可,柴明,徐康富.回收法氧化镁湿法烟气脱硫机理和工艺基础研究.环境科学.2006,27(5):747~74911吴开源.双碱法烟气脱硫工艺在火电厂应用.上海电力.2006,19(5): 494~49512吴之瑜,李滔.旋流板塔高效脱硫除尘技术应用.环境工程.2004,22(3):46~4713童志权,陈焕钦.工业废气污染控制与利用.北京:化学工业出版社.1989,316～31914骆建晖,许闽明,李康文.旋流板塔双碱法在熔化炉废气脱硫除尘中的应用.环境工程.2003,21(4):31~3215吴之瑜,李滔.旋流板塔高效脱硫除尘技术应用.环境工程.2004,22(3):46~4816赵旭东,吴少华,马春元等.湿法脱硫除尘一体化装置应用中的问题及解决措施.热能动力工程.2002,98(17):186~188402009年第1期中国陶瓷工业THE EVALUATION SYSTEM FOR ENVIRONMENT-FRIENDLY ARCHITECTURAL AND SANITARY CERAMIC PRODUCTSTong Jifeng(China National Building Material Group Corporation,Beijing 100044)ABSTRACT This paper observes the current situation and existing problems of Chinese architectural and sanitary ceram －ic industry and presents a quantitative evaluation system for its environment-friendly products with regard to the building material targets included in the evaluation system for green buildings and the development ten －dency of the industry.KEYWORDS environment-friendly architectural and sanitary ceramics,environment-friendly building materials,evaluationsystemReceived on Oct.12,2008Tong Jifeng,maleTHE INTEGRATED WET FLUE GAS DESULFURIZATION ANDDUST SEPARATION TECHNOLOGYZeng Lingke Niu Yange Liu Tao Wang Hui Cheng Xiaosu Shui Anze Liu Ping'an(School of Materials Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640)ABSTRACT The technologies of fuel dust removal and sulfur removal are mature and economical application technolo －gies,of which the wet sulfur removal technology is more popularized and extensively applied.The paper de －scribed the mechanism,efficiency,cost of several desulphurization technologies and specially introduced the desulphurization mechanism and dual alkali flue gas desulphurization process in rotating-stream-tray scrub －ber.KEYWORDS wet flue gas desulphurization,dust separation,rotating-stream-tray scrubberReceived on Nov.5,2008Zeng Lingke,male,E-mail:lingke@(上接第32页)41。