大气污染控制工程 第八章硫氧化物的污染控制03课
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖ 除pH外，影响SO2吸收效率的其他因素包括：液/ 气比、钙/硫比、气流速度、浆液的固体含量、气体 中SO2的浓度以及吸收塔结构等，上述因素的典型 值见表8-5。
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤（续）
烟气脱硫工艺
污染气体 入口
清洁气体 出口
水洗喷管
去湿器 浆液喷嘴
搅拌器
循环泵
氧化空气 入口
主要烟气脱硫工艺
❖ 2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫（续）
➢ 双碱流程 用碱金属或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再 生 解决结垢问题和提高SO2的利用率
双碱流程
“双碱流程”:为了克服 石灰-石灰石法容易结垢 的弱点和提高SO2的去除 率。采用碱金属盐类 （Na+、K+、NH4+等) 或碱类的水溶液吸收SO2 然后用石灰或石灰石再生 吸收SO2后的吸收液，将 SO2以亚硫酸钙或硫酸钙 形式沉淀析出，得较高纯 度的石膏，再生后的溶液 返回吸收系统循环使用。
❖ SNRB(SOX-NOX-ROX-BOX)法把所有的SO2、NOX 和颗粒处理都集中在一个设备内，即一个高温的集 尘室中。其原理是在省煤器后喷入钙基吸附剂脱除 SO2，在气体进布袋除尘器前喷入NH3，在布袋除 尘器的滤袋中放置SCR催化剂以去除NOx，布袋除 尘器位于省煤器和换热器之间，以保证反应温度在 300-500℃。
❖ WSA-SNOx法的原理是烟气先经过SCR反应器，在 催化剂作用下NOx被氨气还原成N2，随后烟气进入 改质器，SO2催化氧化为SO3，在降膜冷凝中凝结水 合为硫酸，进一步浓缩为可销售的浓硫酸(＞90％)。 该技术除消耗氨气外，不消耗其他化学药品，不产 生废水、废弃物等二次污染，不产生采用石灰石脱 硫所产生的CO2。
同时脱硫脱氮工艺
❖ 2.干法同时脱硫脱氮工艺
➢ NOXSO法 ➢ SNRB法 ➢ CuO同时脱硫脱氮工艺
NOXSO法的工艺流程:系统中， 烟气通过一个置于除尘器下游的 流化床，在流化床内SO2和NOx 为吸附剂所吸收，吸附剂是用碳 酸钠泡制过的具有大表面积的球 形粒状氧化铝，净化过的烟气再 排入烟囱。
➢ 海水脱硫法
❖ 海水脱硫无脱硫剂成本、工艺设备较简单及无后续 的脱硫产物处理处置，其投资和运行费用相对较低。 但由于海水的碱度有限，通常适用于燃用低硫煤(＜ 1％)电厂的脱硫。
❖
海水脱硫的另一问题是排海的水质是否会对海
洋环境造成二次污染。
主要烟气脱硫工艺
❖ 4.其他湿法脱硫工艺（续）
➢ 氨法 氨水做吸收剂
❖ 剂量由0升到9kGy，脱硫率增加。6kGy时，脱硫 率接近90％；剂量更高时，脱硫率趋于稳定。温度 也是一个极敏感的参数，温度每升高5℃，脱硫率约 下降10％。
❖ NOx的去除主要决定于辐射剂量。随着辐射剂量增 加，NOx脱除率可接近100％，在27kGy时，脱氮 率达90％。
同时脱硫脱氮工艺
❖ （2）SO2氧化并生成H2SO4
❖ （3）NOx氧化成硝酸
❖ （4）酸与氨反应生成硫铵和硝铵：
H2SO4+2NH3 HNO3+NH3
(NH4)2SO4 (NH4)NO3
❖ 脱硫系统的关键设备是电子束发生装置。电子束发 生装置由发生电子束的直流高压电源、电子加速器 及窗箔冷却装置组成。
❖ 影响硫氮脱除率的主要因素是电子辐射剂量和温度。
❖ (5)液固分离：半水亚硫酸钙通常是较细的片状晶体， 这种固体产物难以分离，也不符合填埋要求。而二 水硫酸钙是大的圆形晶体，易于析出和过滤。因此， 从分离的角度看，在循环池中鼓氧或空气将亚硫酸 盐氧化为硫酸盐也是十分必要的，通常要保证95％ 的脱硫产物转化为硫酸钙。
❖
另外，固体废物的处理和处置也影响到石灰石/
❖ （2）结垢和堵塞：固体沉积主要以三种方式出现： 湿干结垢，即因溶液或料浆中的水分蒸发而使固体 沉积；Ca(OH2)或CaCO3沉积或结晶析出；CaSO3 或CaSO4从溶液中结晶析出。其中后者是导致脱硫 塔发生结垢的主要原因，特别是硫酸钙结垢坚硬、 板结，一旦结垢难易除去，影响到所有与脱硫液接 触的阀门、水泵、控制仪器和管道等。
❖ CuO同时脱硫脱氮工艺
氧化铜作为活性组分用于同时脱除烟气中的SO2 和NOx已得到较深入的研究，其中以CuO/Al2O3和 CuO/SiO2为主。300-450℃的温度范围内， CuO 与烟气中的SO2发生反应，形成的CuSO4及CuO对 选择性催化还原NOx有很高的活性。吸附饱和的 CuSO4被送去再生。再生过程一般用H2或CH4气体 对CuSO4进行还原，释放的SO2可制酸，还原得到 的金属铜或Cu2S再用烟气或空气氧化，生成的CuO 又重新用于吸附-还原过程。
❖ LIFAC工艺与循环流化床烟气脱硫的异同点。
同时脱硫脱氮工艺
❖ 1.电子束辐射法
❖ 电子束法脱硫主要特点是：过程为干法，不产生废 水废渣；能同时脱硫脱硝，可达到90％以上的脱硫 率和80％以上的脱氮率；系统简单，操作方便，过 程易于控制；对于不同含硫量的烟气和烟气量的变 化有较好的适应性和负荷跟踪性；副产品为硫铵和 硝铵混合物，可用作化肥。
NH3 SO2 H2O (NH4 )2 SO3 (NH4 )2 SO3 SO2 H2O 2NH4HSO3
主要烟气脱硫工艺
❖ 5.干法脱硫技术
主要烟气脱硫工艺
❖ 5.干法脱硫技术
➢ 干法喷钙脱硫
主要烟气脱硫工艺
❖ 5.干法脱硫技术
➢ 循环流化床烟气脱硫
问题与讨论?
❖ 与湿式石灰(石灰石)比较,氨法脱硫的主要特 点有那些?
低浓度SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫
❖ 燃烧设施直接排放的SO2浓度通常为10-4～10-3数量级 ❖ 由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵 ❖ 分类
➢ 脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法 ➢ 脱硫产物状态：湿法和干法
低浓度SO2烟气脱硫
低浓度SO2烟气脱硫
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤
石灰法洗涤工艺的推广应用。固体废物虽经脱水，
但含水串一般仍在60%左右。
主要烟气脱硫工艺
❖ 2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫
➢ 加入己二酸的石灰石法 己二酸抑制气液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加 速液相传质 己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力 降低钙硫比
➢ 添加硫酸镁 SO2以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题
主要烟气脱硫工艺
❖ 3.喷雾干燥法烟气脱硫
➢ 一种湿－干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿钙法 ➢ 脱硫过程
SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收 温度较高的的烟气干燥液滴形成干固体废物 干废物由袋式或电除尘器捕集 ➢ 设备和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的1/2~1/3)
❖ 经常采用的雾化器有旋转离心雾化器和两相流喷嘴 两种。前者利用高速旋转盘或雾化轮(约1-2万 r/min)产生细小雾滴，液滴大小随旋转盘直径和转 速而变，一般在25-200µ m。旋转雾化器的结构是 相当复杂的，雾化器轮的耐磨性要好，另外喷雾孔 堵塞也是问题之一。
❖ 两相流喷嘴利用高压空气把吸收液破碎成雾滴，其 主要优点是没有运动部件，为避免堵塞可以采用大 流量。缺点是液滴大小随供料速率而变，因而导致 SO2去除率改变。
主要烟气脱硫工艺
主要烟气脱硫工艺
❖ 喷雾干燥法
主要烟气脱硫工艺Biblioteka ❖ 喷雾干燥法主要烟气脱硫工艺
❖ 3.喷雾干燥法烟气脱硫（续）
➢ 主要过程 吸收剂制备 吸收和干燥
❖ 2.湿法同时脱硫脱氮工艺
➢ 氯酸氧化法 ➢ WSA－SNOX法 ➢ 湿法FGD添加金属螯合剂
脱硫脱氮采用氧化吸收塔和碱 式吸收塔两段工艺。氧化吸收 塔是采用氧化剂HClO3来氧 化NO和SO2及有毒金属，碱 式吸收塔则作为后续工艺采用 Na2S及NaOH作为吸收剂， 吸收残余的气体。该工艺脱除
效率达95％以上。
❖ CuO法至今仍没有工业化的报道，主要原因在于氧 化铜在不断的吸附、还原和氧化过程中，活性逐步 下降，经过多次循环之后就失去了作用。载体氧化 铝长期处在含SO2的气氛中也会逐渐失活。此外， 虽然脱硫脱氮是在一个反应器中完成的，但后处理 过程比较复杂。
1)p352页 8.2 2)p230页 6.10
❖ 电子束法烟气脱硫的工艺流程。锅炉烟气经除 尘后，进入冷却塔，在塔中由喷雾水冷却到6570℃。
❖ 烟气注入接近化学计量比的氨气。在反应器内，烟 气经受高能电子束照射，烟气中的N2、O2和水蒸气 等发生辐射反应，生成大量的离子、自由基、原子、 电子和各种激发态的原子、分子等活性物质，它们 将烟气中的SO2和NOx氧化为SO3和NO2。
多孔板
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤（续）
➢ 解决的问题 设备腐蚀 结垢和堵塞 除雾器阻塞 脱硫剂的利用率 液固分离 固体废物的处理处置
❖ （1）设备腐蚀：化石燃料燃烧的排烟中含 有多种微量的化学成分，如：氯化物。在酸 性环境中，它们对金属（包括不锈钢）的腐 蚀性相当强。
❖ 这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应生成 雾状的硫酸和硝酸，这些酸再与氨反应，生成硫铵 和硝铵。最后用静电除尘器收集气溶胶状的硫铵和 硝铵，净化后的烟气经烟囱排放。副产品经造粒处 理后可作化肥销售。
❖ 反应器中的主要反应过程如下：
❖ （1）自由基生成： N2、O2，
H2O+e
OH-，O* ，HO2* ，N*
➢ 目前应用最广泛的脱硫技术
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤（续）
➢ 影响因素：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、 SO2浓度、吸收塔结构
❖ 石灰石和石灰脱硫的反应机理：钙离子形成后， SO2通过钙离子与HSO3-化合而得以从溶液中除去。 美国国家环保局的实验表明，石灰石系统的最佳操 作pH为5.8-6.2，石灰系统约为8。
❖ 吸附剂饱和后用高温空气加热放出NOx，含有NOx 的高温空气再送入锅炉进行含氮烟气再循环。被吸 附的硫在再生器内回收，硫化物在高温下与甲烷反 应生成含有高浓度的SO2和H2S气体排出，所排出的 气体在专门的装置中变成副产品—单质硫。该技术 可脱除97％的SO2和70％的NOx，目前尚在试验阶 段。
❖ 脱氮率达90%；以熟石灰为脱硫剂，钙硫比为2.0 时，可达到80%-90%的脱硫率，除尘效率达到 99.89%。
❖
SNCR工艺由于将三种污染物的清除集中在一
个设备上，从而减少了占地面积。由于该工艺是在
脱氮之前除去SO2和颗粒物，因而减少了催化剂层 的堵塞、磨损和中毒。其缺点是需要采用特殊的耐
高温陶瓷纤维编织的过滤袋，因而增加了成本。
湿法FGD添加金属螯合剂
湿法脱硫可脱除90％以上的SO2，但由于NO在水中溶 解度很低，对NO几乎无脱除作用。一些金属螯合物， 如Fe(II)-EDTA（乙二胺四乙酸 ）等可与溶解的 NOx迅速发生反应，具有促进NOx吸收的作用。实 现了60％以上的脱氮率和约99％的脱硫率。湿式 FGD加金属螯合物工艺的缺点主要是在反应中螯合 物有损失，其循环利用因难，造成运行费用很高。
Ca(OH )2 (s) SO2 (g) H2O(l) CaSO3 2H2O(s) CaSO3 2H2O(s) 0.5O2 (g) CaSO4 2H2O(s)
固体捕集 固体废物处置
主要烟气脱硫工艺
❖ 4.其他湿法脱硫工艺
➢ 氧化镁法
主要烟气脱硫工艺
❖ 4.其他湿法脱硫工艺（续）
❖ (3)除雾器堵塞：在吸收塔中，雾化喷嘴并不能产生 尺寸完全均一的雾滴，雾滴的大小存在尺寸分布。 较小的雾滴会被气流所夹带，如果不进行除雾，雾 滴将进入烟道，造成烟道腐蚀和堵塞。除雾器必须 易于保持清洁。目前使用的除雾器有多种形式(如折 流板型等)，通常用高速喷嘴每小时数次喷清水进行 冲洗。
❖ (4)脱硫剂的利用率；脱硫产物亚硫酸盐和硫酸盐可 沉积在脱硫剂颗粒表面，从而堵塞了这些颗粒的溶 解通道。这会造成石灰石或石灰脱硫剂来不及溶解 和反应就随产物排除，增加了脱硫剂和脱硫产物的 处理费用。因此，脱硫液在循环池中的停留时间一 般要达到5-10min。
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤（续）
烟气脱硫工艺
污染气体 入口
清洁气体 出口
水洗喷管
去湿器 浆液喷嘴
搅拌器
循环泵
氧化空气 入口
主要烟气脱硫工艺
❖ 2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫（续）
➢ 双碱流程 用碱金属或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再 生 解决结垢问题和提高SO2的利用率
双碱流程
“双碱流程”:为了克服 石灰-石灰石法容易结垢 的弱点和提高SO2的去除 率。采用碱金属盐类 （Na+、K+、NH4+等) 或碱类的水溶液吸收SO2 然后用石灰或石灰石再生 吸收SO2后的吸收液，将 SO2以亚硫酸钙或硫酸钙 形式沉淀析出，得较高纯 度的石膏，再生后的溶液 返回吸收系统循环使用。
❖ SNRB(SOX-NOX-ROX-BOX)法把所有的SO2、NOX 和颗粒处理都集中在一个设备内，即一个高温的集 尘室中。其原理是在省煤器后喷入钙基吸附剂脱除 SO2，在气体进布袋除尘器前喷入NH3，在布袋除 尘器的滤袋中放置SCR催化剂以去除NOx，布袋除 尘器位于省煤器和换热器之间，以保证反应温度在 300-500℃。
❖ WSA-SNOx法的原理是烟气先经过SCR反应器，在 催化剂作用下NOx被氨气还原成N2，随后烟气进入 改质器，SO2催化氧化为SO3，在降膜冷凝中凝结水 合为硫酸，进一步浓缩为可销售的浓硫酸(＞90％)。 该技术除消耗氨气外，不消耗其他化学药品，不产 生废水、废弃物等二次污染，不产生采用石灰石脱 硫所产生的CO2。
同时脱硫脱氮工艺
❖ 2.干法同时脱硫脱氮工艺
➢ NOXSO法 ➢ SNRB法 ➢ CuO同时脱硫脱氮工艺
NOXSO法的工艺流程:系统中， 烟气通过一个置于除尘器下游的 流化床，在流化床内SO2和NOx 为吸附剂所吸收，吸附剂是用碳 酸钠泡制过的具有大表面积的球 形粒状氧化铝，净化过的烟气再 排入烟囱。
➢ 海水脱硫法
❖ 海水脱硫无脱硫剂成本、工艺设备较简单及无后续 的脱硫产物处理处置，其投资和运行费用相对较低。 但由于海水的碱度有限，通常适用于燃用低硫煤(＜ 1％)电厂的脱硫。
❖
海水脱硫的另一问题是排海的水质是否会对海
洋环境造成二次污染。
主要烟气脱硫工艺
❖ 4.其他湿法脱硫工艺（续）
➢ 氨法 氨水做吸收剂
❖ 剂量由0升到9kGy，脱硫率增加。6kGy时，脱硫 率接近90％；剂量更高时，脱硫率趋于稳定。温度 也是一个极敏感的参数，温度每升高5℃，脱硫率约 下降10％。
❖ NOx的去除主要决定于辐射剂量。随着辐射剂量增 加，NOx脱除率可接近100％，在27kGy时，脱氮 率达90％。
同时脱硫脱氮工艺
❖ （2）SO2氧化并生成H2SO4
❖ （3）NOx氧化成硝酸
❖ （4）酸与氨反应生成硫铵和硝铵：
H2SO4+2NH3 HNO3+NH3
(NH4)2SO4 (NH4)NO3
❖ 脱硫系统的关键设备是电子束发生装置。电子束发 生装置由发生电子束的直流高压电源、电子加速器 及窗箔冷却装置组成。
❖ 影响硫氮脱除率的主要因素是电子辐射剂量和温度。
❖ (5)液固分离：半水亚硫酸钙通常是较细的片状晶体， 这种固体产物难以分离，也不符合填埋要求。而二 水硫酸钙是大的圆形晶体，易于析出和过滤。因此， 从分离的角度看，在循环池中鼓氧或空气将亚硫酸 盐氧化为硫酸盐也是十分必要的，通常要保证95％ 的脱硫产物转化为硫酸钙。
❖
另外，固体废物的处理和处置也影响到石灰石/
❖ （2）结垢和堵塞：固体沉积主要以三种方式出现： 湿干结垢，即因溶液或料浆中的水分蒸发而使固体 沉积；Ca(OH2)或CaCO3沉积或结晶析出；CaSO3 或CaSO4从溶液中结晶析出。其中后者是导致脱硫 塔发生结垢的主要原因，特别是硫酸钙结垢坚硬、 板结，一旦结垢难易除去，影响到所有与脱硫液接 触的阀门、水泵、控制仪器和管道等。
❖ CuO同时脱硫脱氮工艺
氧化铜作为活性组分用于同时脱除烟气中的SO2 和NOx已得到较深入的研究，其中以CuO/Al2O3和 CuO/SiO2为主。300-450℃的温度范围内， CuO 与烟气中的SO2发生反应，形成的CuSO4及CuO对 选择性催化还原NOx有很高的活性。吸附饱和的 CuSO4被送去再生。再生过程一般用H2或CH4气体 对CuSO4进行还原，释放的SO2可制酸，还原得到 的金属铜或Cu2S再用烟气或空气氧化，生成的CuO 又重新用于吸附-还原过程。
❖ LIFAC工艺与循环流化床烟气脱硫的异同点。
同时脱硫脱氮工艺
❖ 1.电子束辐射法
❖ 电子束法脱硫主要特点是：过程为干法，不产生废 水废渣；能同时脱硫脱硝，可达到90％以上的脱硫 率和80％以上的脱氮率；系统简单，操作方便，过 程易于控制；对于不同含硫量的烟气和烟气量的变 化有较好的适应性和负荷跟踪性；副产品为硫铵和 硝铵混合物，可用作化肥。
NH3 SO2 H2O (NH4 )2 SO3 (NH4 )2 SO3 SO2 H2O 2NH4HSO3
主要烟气脱硫工艺
❖ 5.干法脱硫技术
主要烟气脱硫工艺
❖ 5.干法脱硫技术
➢ 干法喷钙脱硫
主要烟气脱硫工艺
❖ 5.干法脱硫技术
➢ 循环流化床烟气脱硫
问题与讨论?
❖ 与湿式石灰(石灰石)比较,氨法脱硫的主要特 点有那些?
低浓度SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫
❖ 燃烧设施直接排放的SO2浓度通常为10-4～10-3数量级 ❖ 由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵 ❖ 分类
➢ 脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法 ➢ 脱硫产物状态：湿法和干法
低浓度SO2烟气脱硫
低浓度SO2烟气脱硫
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤
石灰法洗涤工艺的推广应用。固体废物虽经脱水，
但含水串一般仍在60%左右。
主要烟气脱硫工艺
❖ 2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫
➢ 加入己二酸的石灰石法 己二酸抑制气液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加 速液相传质 己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力 降低钙硫比
➢ 添加硫酸镁 SO2以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题
主要烟气脱硫工艺
❖ 3.喷雾干燥法烟气脱硫
➢ 一种湿－干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿钙法 ➢ 脱硫过程
SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收 温度较高的的烟气干燥液滴形成干固体废物 干废物由袋式或电除尘器捕集 ➢ 设备和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的1/2~1/3)
❖ 经常采用的雾化器有旋转离心雾化器和两相流喷嘴 两种。前者利用高速旋转盘或雾化轮(约1-2万 r/min)产生细小雾滴，液滴大小随旋转盘直径和转 速而变，一般在25-200µ m。旋转雾化器的结构是 相当复杂的，雾化器轮的耐磨性要好，另外喷雾孔 堵塞也是问题之一。
❖ 两相流喷嘴利用高压空气把吸收液破碎成雾滴，其 主要优点是没有运动部件，为避免堵塞可以采用大 流量。缺点是液滴大小随供料速率而变，因而导致 SO2去除率改变。
主要烟气脱硫工艺
主要烟气脱硫工艺
❖ 喷雾干燥法
主要烟气脱硫工艺Biblioteka ❖ 喷雾干燥法主要烟气脱硫工艺
❖ 3.喷雾干燥法烟气脱硫（续）
➢ 主要过程 吸收剂制备 吸收和干燥
❖ 2.湿法同时脱硫脱氮工艺
➢ 氯酸氧化法 ➢ WSA－SNOX法 ➢ 湿法FGD添加金属螯合剂
脱硫脱氮采用氧化吸收塔和碱 式吸收塔两段工艺。氧化吸收 塔是采用氧化剂HClO3来氧 化NO和SO2及有毒金属，碱 式吸收塔则作为后续工艺采用 Na2S及NaOH作为吸收剂， 吸收残余的气体。该工艺脱除
效率达95％以上。
❖ CuO法至今仍没有工业化的报道，主要原因在于氧 化铜在不断的吸附、还原和氧化过程中，活性逐步 下降，经过多次循环之后就失去了作用。载体氧化 铝长期处在含SO2的气氛中也会逐渐失活。此外， 虽然脱硫脱氮是在一个反应器中完成的，但后处理 过程比较复杂。
1)p352页 8.2 2)p230页 6.10
❖ 电子束法烟气脱硫的工艺流程。锅炉烟气经除 尘后，进入冷却塔，在塔中由喷雾水冷却到6570℃。
❖ 烟气注入接近化学计量比的氨气。在反应器内，烟 气经受高能电子束照射，烟气中的N2、O2和水蒸气 等发生辐射反应，生成大量的离子、自由基、原子、 电子和各种激发态的原子、分子等活性物质，它们 将烟气中的SO2和NOx氧化为SO3和NO2。
多孔板
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤（续）
➢ 解决的问题 设备腐蚀 结垢和堵塞 除雾器阻塞 脱硫剂的利用率 液固分离 固体废物的处理处置
❖ （1）设备腐蚀：化石燃料燃烧的排烟中含 有多种微量的化学成分，如：氯化物。在酸 性环境中，它们对金属（包括不锈钢）的腐 蚀性相当强。
❖ 这些高价的硫氧化物和氮氧化物与水蒸气反应生成 雾状的硫酸和硝酸，这些酸再与氨反应，生成硫铵 和硝铵。最后用静电除尘器收集气溶胶状的硫铵和 硝铵，净化后的烟气经烟囱排放。副产品经造粒处 理后可作化肥销售。
❖ 反应器中的主要反应过程如下：
❖ （1）自由基生成： N2、O2，
H2O+e
OH-，O* ，HO2* ，N*
➢ 目前应用最广泛的脱硫技术
主要烟气脱硫工艺
❖ 1.石灰石/石灰法洗涤（续）
➢ 影响因素：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、 SO2浓度、吸收塔结构
❖ 石灰石和石灰脱硫的反应机理：钙离子形成后， SO2通过钙离子与HSO3-化合而得以从溶液中除去。 美国国家环保局的实验表明，石灰石系统的最佳操 作pH为5.8-6.2，石灰系统约为8。
❖ 吸附剂饱和后用高温空气加热放出NOx，含有NOx 的高温空气再送入锅炉进行含氮烟气再循环。被吸 附的硫在再生器内回收，硫化物在高温下与甲烷反 应生成含有高浓度的SO2和H2S气体排出，所排出的 气体在专门的装置中变成副产品—单质硫。该技术 可脱除97％的SO2和70％的NOx，目前尚在试验阶 段。
❖ 脱氮率达90%；以熟石灰为脱硫剂，钙硫比为2.0 时，可达到80%-90%的脱硫率，除尘效率达到 99.89%。
❖
SNCR工艺由于将三种污染物的清除集中在一
个设备上，从而减少了占地面积。由于该工艺是在
脱氮之前除去SO2和颗粒物，因而减少了催化剂层 的堵塞、磨损和中毒。其缺点是需要采用特殊的耐
高温陶瓷纤维编织的过滤袋，因而增加了成本。
湿法FGD添加金属螯合剂
湿法脱硫可脱除90％以上的SO2，但由于NO在水中溶 解度很低，对NO几乎无脱除作用。一些金属螯合物， 如Fe(II)-EDTA（乙二胺四乙酸 ）等可与溶解的 NOx迅速发生反应，具有促进NOx吸收的作用。实 现了60％以上的脱氮率和约99％的脱硫率。湿式 FGD加金属螯合物工艺的缺点主要是在反应中螯合 物有损失，其循环利用因难，造成运行费用很高。
Ca(OH )2 (s) SO2 (g) H2O(l) CaSO3 2H2O(s) CaSO3 2H2O(s) 0.5O2 (g) CaSO4 2H2O(s)
固体捕集 固体废物处置
主要烟气脱硫工艺
❖ 4.其他湿法脱硫工艺
➢ 氧化镁法
主要烟气脱硫工艺
❖ 4.其他湿法脱硫工艺（续）
❖ (3)除雾器堵塞：在吸收塔中，雾化喷嘴并不能产生 尺寸完全均一的雾滴，雾滴的大小存在尺寸分布。 较小的雾滴会被气流所夹带，如果不进行除雾，雾 滴将进入烟道，造成烟道腐蚀和堵塞。除雾器必须 易于保持清洁。目前使用的除雾器有多种形式(如折 流板型等)，通常用高速喷嘴每小时数次喷清水进行 冲洗。
❖ (4)脱硫剂的利用率；脱硫产物亚硫酸盐和硫酸盐可 沉积在脱硫剂颗粒表面，从而堵塞了这些颗粒的溶 解通道。这会造成石灰石或石灰脱硫剂来不及溶解 和反应就随产物排除，增加了脱硫剂和脱硫产物的 处理费用。因此，脱硫液在循环池中的停留时间一 般要达到5-10min。