[课外阅读]二氧化硫污染控制方法

[课外阅读]二氧化硫污染控制方法

摘要:对二氧化硫污染控制方法进行了较为详尽的介绍，给烟气脱硫用户选择符合自己的实际情况的脱硫方法提供了参考。

众所周知，SO2对人体健康，植物，纺织品，建筑材料，历史古迹等都具有极其严重的危害性，还能造成“酸雨”现象，使环境酸化，破坏生态环境。我国SO2主要来源是燃煤，中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭占一次能源消费总量的75%。据国家环境监测部门的统计，1990年排放SO2约

1622万吨，1995年排放SO2约为2370万吨，1998年排放SO2约2091万吨，近年来，随着国家对SO2污染控制的重视，排放量虽有所下降，但我国仍是世界SO2排放量的主要大国。SO2主要来源是燃煤，占总排放量的90%左右，而且这里面大部分是来自工业燃煤。采取适当的脱硫方法对解决我国工业脱硫问题和“两控区”建设至关重要。

1 二氧化硫控制方法

SO2的控制技术基本上可以分为三类:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫即烟气脱硫，目前烟气脱硫被认为是控制SO2排放的最行之有效的途径。

1.1 燃烧前脱硫

(1)煤炭洗选技术。洗选是除去或减少原煤中所含的硫分、灰分等杂质，并按不同用户对煤质的不同要求实行对路供应。选煤技术分

物理法、化学法和微生物法三种，目前在我国广泛采用的是物理选煤法。通过煤炭的洗涤也可以将其中的硫分部分去除，我国现在的洗煤能力只达到总煤炭产量的20%左右，远远不能满足需求。

(2)煤的气化技术。煤的气化是把经过适当处理的煤送入反应器，在一定温度和压力下通过气化剂(空气或氧和蒸汽)以一定的流动方式(移动床、流化床或携带床)转化成气体。

(3)水煤浆技术。水煤浆技术是70年代发展起来的一种以煤代油的新型燃料。它是把灰分很低而挥发分很高的煤研磨成微细的煤粉，然后按煤水合理的比例，加入分散剂和稳定剂配置而成，可以象液体燃料一样进行储存、运输和燃烧。生产水煤浆的原煤，其灰分一般小于8%，硫分小于5%，因此燃烧时烟尘和SO2排放都远低于烧原煤。

(4)、型煤加工技术型煤加工是用煤粉或低品味煤制成具有一定强

度和形状的煤制品。型煤的固硫率一般在50%左右，并可节煤和减少烟尘排放。

1.2 燃烧中脱硫

(1)炉内喷钙技术。它是指将合格的钙基吸着剂粉料，由有组织的气流携带，沿炉膛合适的温度区域喷入，使钙基吸着剂粉料在炉内热解、固硫。

(2)流化床燃烧技术。它是把燃料和物料(石灰石)一同加入燃烧室的床层中，从炉底鼓风使床料在炉室内沿高度方向上形成有规律的悬浮分布，呈流态化燃烧。适当加大鼓风使一定比例的床料出离燃烧室，

进入回料系统分离后，再将分离产物送回炉室进一步燃烧的技术。同时这种燃烧方式还能提高燃烧效率。

1.3 燃烧后脱硫即烟气脱硫技术

烟气脱硫方法甚多，一般可按脱硫剂的形态分为两大类:一类为湿法，另一类为干法。

1.3.1 湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水或碱性溶液等)洗涤烟气脱除烟气中的SO2。它的优点是脱硫效率高，设备小、投资省、操作较容易、容易控制以及占地面积小;而缺点是易造成二次污染，存在废水后处理问题，能耗高，特别是洗涤后烟气的温度低，不利于烟囱排气的扩散，易产生“白烟”，需要二次加热，腐蚀严重等。主要的方法有:

(1)石灰石-石膏法该工艺是利用石灰石/石灰石浆液洗涤烟道气，使之与SO2反应，生成亚硫酸钙(CaSO3)，经分离的亚硫酸钙可以抛弃，也可以通入空气强制氧化和加入一些添加剂，以石膏形式进行回收。为了减轻SO2洗涤设备的负荷，先要将烟道气除尘，然后再进入洗涤设备与吸收液发生反应。石灰/石灰石-石膏法技术比较成熟，吸收剂价廉易得，运行可靠，应用最广，脱硫效率可达90%以上。

(2)钠法此法是用氢氧化钠、碳酸钠、或亚硫酸钠溶液为吸收剂吸收烟气中的SO2，因该法具有对SO2吸收速度快，管路和设备不易堵塞等优点，所以应用比较广泛，吸收液可以经无害化处理后弃去或适当方法处理后获得副产品NaSO3晶体、石膏、硫酸等。

(3)镁法此法具有代表性的工艺有西德WilhlmGrillo公司发明的

基里洛法和美国ChemicalConstructionCo发明的凯米克法。基里洛法是用吸收性能好并容易再生的MgxMnOy为吸收剂吸收烟气中的SO2，此法所得副产物H2SO4的浓度可达98%。凯米克法又称氧化镁法，用串联两个文丘里洗净器除去烟气中微小的尘粒，并用MgO溶液吸收烟气中的SO2。吸收过程中生成的MgSO4·7H2O和MgSO4·6H2O的晶体与焦碳一起在1000℃下加热分解得到SO2和MgO。再生的MgO可重新用作吸收剂。

(4)氨法此法是用氨水为吸收剂吸收烟气中的SO2，其中间产物为亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，采用不同方法处理中间产物可回收硫酸铵、石膏、单体硫等副产品。

(5)磷铵复肥法该法是利用天然磷矿石和氨为原料，在烟气脱硫过程中副产品为磷铵复合肥料，工艺流程主要包括四个过程，即:活性炭一级脱硫并制得稀硫酸;稀硫酸萃取磷矿制得稀硫酸溶液;磷酸和氨的中和液[(NH4)2HPO4]二级脱硫;料浆浓缩干燥制磷铵复肥。脱硫效率为95%以上。

1.3.2 干法烟气脱硫干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。它的优点是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。主要的方法有:

(1)吸着剂喷射法按所用吸着剂不同分为钙基和钠基工艺，吸着

剂可以干态，湿润态或浆液，喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。钙硫比为2时，干法工艺的脱硫效率达50%～70%，钙的利用率达50%，这种方法较适合老电厂改造，因为在电厂排烟流程中不需增加任何设备就能达到脱硫目的。

(2)接触氧化法此法与工业制酸法一样，是以硅石为载体，以五氧化二钒或硫酸钾为催化剂，使SO2氧化成SO3。SO3与水汽作用形成硫酸或与氨作用生成(NH4)2SO4。此法是高温操作，所需费用高，但由于技术上较为成熟，目前国内外对高浓度烟气的治理多采用此法。

(3)电子束辐照法本法的工艺技术简单，它是利用高能电子束的光化学反应，用氨作为吸收剂。烟气通过辐照反应器，经辐照后，分解产生了大量的氢氧基和氧原子，促进烟气中二氧化硫和氮氧化物形成硫酸和硝酸，继而与添加物氨反应生成硫酸铵、硝酸铵等混合物，作为农用肥料。

2 结束语

各种脱硫方法都有它们的优缺点，合理选择脱硫工艺必须因地制宜，考虑环境效益、经济效益和社会效益等多种因素。我国90%以上的SO2排放量来源于能源利用，煤炭是我国的主要能源，燃煤造成SO2大量排放，引起了城市空气质量恶化和大规模的酸沉降污染。因此，可以通过改进能源结构，使用清洁燃料或加工含硫量高的煤或石油使之气化，并将生成的硫化氢废气清除，得到洁净且燃烧值高的气体等手段，是治理SO2污染的根本措施。