硫污染的产生与治理

飞扬的物料逸出气流床后被旋风分 离器从烟气中分离出来，并流入外置换 热器中，冷却后循环至燃烧室内
影响循环流换床脱硫的因素
1）钙硫比
当其增加时，脱硫效率提高，但提升效果愈来愈弱
2）床温
兼顾脱硫与燃烧效率，850℃为宜
3）石灰石 粒度
以3mm为宜，过细易被烟气带出，造成浪费
存在的主要问题
一、锅炉热效率下降
煤
石油 水力发电 天然气 核能
我国能源占全 球比例（%）
34.44
8.19
11.70
1.45 1.81
以煤炭为主要一次能 源的格局在相当长的 一个时期内不会改变
二、降低硫污染排放的方向
我国的SO2排放量2005 年已达2549万吨，成为世 界第一大SO2排放国，面 临国内外巨大的减排压力。 十一五期间提出SO2排放 量在2005年的基础上削减 10%。
1）加入流化床的石灰石含有一定的水分，受热从液态变成气态带出 相应的热量会对热效率产生一定的影响
2）锅炉灰渣由煤中灰分和脱硫产物组成，仍具有相当高的温度， 且排量较大，造成较高的热损失，灰渣物理热损失为2%~3%（煤粉 炉为0.1%~0.3%）
但高烟囱排放并不能减少排出的污染物总 量，只是由于大气湍流的扩散稀释作用,降低了 SO2等污染物的浓度。而自然界的净化能力有一 定限度。
加拿大建有目前世界上最高的排放煤烟的烟囱， 高达385.5米。
2) 燃料脱硫
采用低硫燃料燃烧是控制SO2污染的根本性措 施，但天然低硫燃料有限，所以采用燃烧前脱硫技 术就成为了重点。
第二节、硫污染的控制
一、硫污染控制的主要方法
为了控制SO2排放，国内外采取了很多办法，归纳 起来，大致有以下几种
高烟囱排放
燃料脱硫 燃烧过程脱硫
废气脱硫
1）高烟囱排放
利用自然净化能力控制烟气中SO2对环境污染的方法。 高烟囱排放有利于煤烟中SO2在大气中的扩散稀释。烟囱越 高扩散稀释作用越强。
起源于西方国家开始治理SO2 污染之初，普遍采用高烟囱扩散 稀释方法，高烟囱控制大气SO2 污染成为当时的一种潮流
SO2等酸性气体进 入大气并在局部地 区富集
溶解于水形成亚硫 酸
在氧化剂作用下形 成硫酸
目前我国酸雨中硫氧化物的贡献要大于氮氧化物
土壤湖泊酸化 危害植被农作物 腐蚀损坏建筑物 危害人体健康
造成钾钙钠镁铝的 流失
PH小于3.0时，会 对叶片造成直接损害
使其表面出现漏洞 开裂
免疫力下降，支气管 哮喘等呼吸道疾病
硫污染的产生与治理
报告人：牛臣
前言
一、什么是硫污染？
硫对环境的污染主要是指硫氧化物和硫化氢 对大气的污染以及硫酸盐、硫化氢对水体的污染。
硫在地壳中含量颇丰，在地球上分布广泛，煤 炭、石油、天然气等人类广泛利用的矿物燃料都含 有硫。
二、硫污染的表现形式
三、硫污染的形成与危害
二氧化硫是一种辛辣、窒息性气体，能使呼吸系统生理 功能减退，肺功能降低，可引起气管炎、支气管哮喘等。
如伦敦烟雾事件、马斯河谷事件和多诺拉等烟雾事件，都是这种 协同作用造成的危害。
引发酸雨
人类活动排放的SO2排放约占总量的的2/3（约 1.5亿吨），且集中在占地球面积的1%的城市和工业 区上方，这是造成大气污染和酸雨的主要原因。
酸雨的形成
酸雨的形成是一种复杂 的大气化学和大气物理 过程，一般性认为如下：
第一节、我国硫污染现状
一、硫污染的主要来源
硫污染的主要来源为含硫燃料（如煤和石油） 的燃烧，含硫矿石的冶炼。而燃料燃烧产生的 硫氧化物排放量可占到总量的80%~90%
燃料燃烧的硫氧化物排放量 10%
20% 煤燃烧 石油燃烧 其他
70%
历年SO2工业生活排放比例
各行业SO2排放比例
由上述数据可以得出结论，我国硫污染来源主要为消耗煤的火力发电厂， 故硫污染的控制重点也在于对火电厂的排放控制
截至2Leabharlann Baidu12年底，全国电力装机容量已达11.4亿千瓦，居 世界第一位，其中火电为8.4亿千瓦，占全国总装机容 量的73%，火电发电量约占全部发电量的80%以上，消 耗燃煤16亿吨
不同燃料含硫量不同
煤
重油
汽油
轻油
含硫量 （%）
0.7~2.5 0.5~1.5 0.17~0.75 0.17~0.75
煤的含硫量比其他燃料高，因此燃烧时产生 的SO2也要更多，我国大气中87%的SO2来自 于煤的燃烧。
用密度大于水的重液 或重悬浮液，利用颗
粒在液体中的状态来
分选
增加了重介质的净化回收，设备磨损较严重
2）化学法 利用强酸强碱和强氧化剂化剂来脱硫 在高温高压下进行，影响煤的性质，需要 高活性的试剂，成本较高
3）燃烧过程的脱硫 循环流化床燃烧
循环流换床燃烧脱硫原理
石灰石(CaCO3)或白云石(CaCO3·MgCO3)作为脱硫剂
CaCO₃= CaO+CO₂ CaO+SO₂= CaSO₃ 2CaSO₃+O₂= 2CaSO4 2CaO+2SO₂+O₂= 2CaSO4
反应初期，SO2在脱硫剂的表面和大空隙中进行反应，当 在表面形成形成致密的CaSO4 时会阻碍SO2的进入，对高硫煤 来说，SO2浓度较高时，向内部扩散的能力强，脱硫效率也高
有机硫
与煤的有机 结构相结合
无机硫
无机物形态 夹杂在煤中
单质硫（少量）
硫醇 硫醚 硫铁矿硫 硫酸盐硫
不可燃硫
煤炭脱硫主要分为物理法、化学法、生物法
1）物理法 主要利用矿物的密度，表面特性，磁性差别来进行分选
主导作用
跳汰选煤
物料在垂直脉动作用下，在固定运 动的筛面上连续进行的跳汰过程
效率最高
重介质选煤
环境保护部发布《2014年上半年各省自治区直辖 市主要污染物排放量指标公报》二氧化硫排放总量 1037.2万吨，同比下降1.87%
1）亚洲作为高速发展且人口众多的发展中国家聚集地， 排放量巨大且增长迅速
2）欧洲国家起步较早，对SO2排放认识更深，技术更加
先进，故排放量持续走低
1.使用核能和不可燃烧的可再生能源 2.高效技术引起的变化 3.用排放SO2浓度较低的化石燃料 4.采用烟气除硫来控制
0.5ppm以上
对人体有潜在影响
大气中SO2浓
度对人体影响
1~3ppm 400~500ppm
多数人开始感到刺激
人会出现溃疡和肺水 肿直至窒息死亡。
二氧化硫与烟尘的协同作用
二氧化硫可附着在大气中颗粒物之上，从而进入到 人体肺泡深处。当大气中二氧化硫浓度为0.21ppm，烟尘 浓度大于0.3mg/L，可引起更大的危害。