简述烟气脱硫方法及除尘设备

武汉轻工大学

科研论文论文题目：简述烟气脱硫方法及除尘设备

姓名伍超

学号*********

院（系）机械工程学院

专业过程装备与控制工程

指导教师杨军胜

2014 年12 月24 日

摘要：

工业废气排放中产生大量的 和烟尘等烟气，是大气污染防治的重点。本文指出烟气脱硫和除尘技术的现状，通过对比分析脱硫工艺——湿法、半干法、干法和多种脱硫除尘器，详细列举了各技术方法的原理和特点，列表介绍了一些集脱硫除尘一体化的设备，对其优缺点进行比较，为企业选择除尘脱硫方案作参考。

关键词：烟气脱硫、烟气除尘

背景：

我国是发展中国家，更是工业国家，改革开放以来，在追求经济增长的同时却付出了环境污染的严重代价。 年，全国有超过五分之一的城市空气质量未达到国家二级标准；在 个重点城市中，有 个城市空气质量达不到二级标准【 】。城市空气中的可吸入颗粒物、二氧化硫浓度依然维持在较高水平，尤其是近两年的 污染更为严重。

我国的大气环境污染主要是煤烟造成的，主要污染物为二氧化硫和总悬浮颗粒物， 年上半年二氧化硫排放总量 万吨【 】，空气总悬浮物更是导致全国大片区连续严重雾霾。火电厂、工业锅炉和窑炉是上述污染物的三大来源。

为贯彻落实第七次全国环境保护大会和 年全国环境保护工作会议精神，加快推进我国大气污染治理，切实保障人民群众身体健康，环境保护部批准发布了《环境空气质量标准》（ ）。

中国环境科学研究院张金良研究员指出，有效的空气质量管理是增强公众健康的重要途径，也是经济和社会福利增长的基础【 】。节能减排刻不容缓，研究烟气脱硫方法和除尘技术已经严重关系到我国人民身体健康和经济的可持续持续发展，更是关系到我们子孙后代。

一、烟气脱硫方法

烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术超过 种【 】。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物直接摊放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。表中列出了几种典型的烟气脱硫方法：

几种典型的烟气脱硫方法

类 别 脱硫方法 脱硫剂 副产品

湿法 湿式石灰石 石灰 石膏法

， ，

氨法

，

， 钠碱法 ， ，

金属氧化物法

， ，

半干法

喷雾干燥法 ，

炉内喷钙法 ，

干法

电子束法 ，电子碰撞电离

脉冲放电等离子体法 ，电子碰撞电离

石灰石 石灰 石膏法

湿式工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂，目前使用最广泛的脱硫技术是以石灰石 石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式。在该工艺中，石灰石厢灰冼涤剂与烟气中 反应，反应生成产物硫酸钙，在洗涤液中沉淀下来，经分离后可以以石膏形式回收，也可以抛弃。目前的系统太多采用了大处理量洗涤塔。

简易石灰石灰 石膏法

简易式的原理与传统石灰石 石灰 石膏法大致相同，但通过预洗、吸收和氧化设备台并，简化了烟气热交换系统，以中等脱硫效率 ％ ％ 为目标，有效地降低了设备初投资。

海水脱硫

天然海水含有大量的可溶性盐，其中主要成分是氯化钠和硫酸盐及一定量的可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性，自然碱度约为 ／ 。这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力可以吸收 。国外一些脱硫公司利用海水的这种特性，已经成功地开发出海水脱硫工艺。海水脱硫系统主要由烟气系统、再热系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成。

磷铵复台肥法 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磷铵复合肥的脱硫技术。工艺流程主要包括四个过程：活性炭一级脱硫并制得稀硫酸；稀硫酸萃取磷矿石制得稀磷酸溶液；磷酸和氨的中和液 二级脱硫 料浆浓缩干燥制磷铵复合

肥。该技术在国外尚无应用实例。

其它湿法

其它湿法工艺包括用碳酸钠、氧化镁和氨作吸收剂，一般用于小型电厂和工业锅炉。我国是氧化镁矿富集区。占世界总储量的 ％。采用氧化镁脱硫的设备在我国已开始研究开发。

喷雾干燥法

喷雾干燥法属半干法脱硫工艺，于 年代初至中期开发成功，第一台电站喷雾干燥脱硫装置于 年在美国北方电网的河滨电站投入运行，此后该技术在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。喷雾干燥法目前占总装机量的约 ％，大多用于燃用低硫和中硫煤的中小容量机组上。该法利用石灰浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器，与 边反应边干燥，在反应器出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。该法的副产品是硫酸钙、硫酸盐，飞灰及未反应的石灰组成的混合物。喷雾干燥技术可脱除 ％的 ，并有可能提高到 。

吸着剂喷射法【

喷吸着剂工艺属于干法工艺。按所用回收剂不同可分为钙基和钠基工艺，吸着剂可以于态、湿润态或浆状喷入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比为 时，脱硫效率可达 ，钙利用率达 ％。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什么设备就能达到脱硫目的。

电子束法

电子束法是采用高能电子束照射烟气，使烟气中生成大量的离子、自由基、原子以及各种激发态的原子、分子等活性物质，在有氨注入的情况下，将烟气中的 和 转化生成硫铵和硝铵。我国在成都热电厂引进了电子束法工艺，于 年 月通过国家竣工验收鉴定，处理烟气量 ／ ，脱硫率 ％。

脉冲电晕法

脉冲电晕法是从电子束法发展而来的，由于脉冲电晕法是在比较成功的电子束法基础上的改进，省掉了昂贵的电子加速器。避免了电子枪寿命和 射线屏蔽等问题，因而该方法一经提出，各国学者竟相研究，是世界公认的脱硫新技术。

脉冲电晕法的特点是基于在高压脉冲放电中产生 高能电子，这些高能电子在与烟气的中性气体分子碰撞的过程中会产生 、 和 等自由基和自由原子。这些活性物种引发的化学反应首先把气态的 和 氧化成高价氧化物，在有氨和水存在的条件下生成硫铵和硝铵固体盐。

二、烟气除尘设备的种类和现状

根据除尘过程中的粒子分离原理，除尘器可分为以下几种类型： 重力除尘器； 惯性力除尘器； 离心力除尘器； 洗涤除尘器； 过滤式除尘器； 电除尘器：