燃煤烟气脱硫技术综述
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Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｎ Ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ｃｏａｌ － Ｆｉｒｅｄ Ｆｌｕｅ Ｇａｓ
ＹＡＮＧ Ｚｈｏｎｇｋａｉ１ ꎬ ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇｃｈｅｎ２ ꎬ ＷＵ Ｎｉｎｇ１ ꎬ ＣＨＥＮ Ｈｕａｎｚｈｅ１ ꎬ ＴＩＡＮ Ｊｉｎｇ１ ꎬ ＬＩ Ｔａｏ１∗ ꎬ ＲＥＮ Ｂａｏｚｅｎｇ１
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河南化工
ＨＥＮＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
２０１９ 年 第 ３６ 卷
们的身心健康ꎮ 在我国的 ＳＯ２ 排放占比中ꎬ燃煤排 放的 ＳＯ２ 占比 ８９％ ꎬ远远高于美国的 ３５. ６％ 和欧盟 的 ２０. ２％ [１] ꎮ 环境保护问题已受到政府部门的严 密关注ꎬ国家«“十三五”节能减排综合解决方案» 中 明确提出ꎬ截至 ２０２０ 年煤炭消耗在我国的能源消耗 占比中不得高于 ５８％ ꎮ ＳＯ２ 排放量要比 ２０１５ 年下 降 １５％ ꎮ 因此ꎬ为积极应对环境治理ꎬ应当加大煤 炭的洁净燃烧和 ＳＯ２ 烟气脱除技术的优化创新ꎮ
第 ３ 期 杨忠凯等:燃煤烟气脱硫技术综述
•综述与述评•
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燃煤烟气脱硫技术综述
杨忠凯１ ꎬ 王敬臣２ ꎬ 武 宁１ ꎬ 陈欢哲１ ꎬ 田 静１ ꎬ 李 涛１∗ꎬ 任保增１
(１. 郑州大学 化工与能源学院 ꎬ 河南 郑州 ４５０００１ ꎻ ２. 河南省化工研究所有限责任公司 ꎬ 河南 郑州 ４５００５２)
(１. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ ꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００１ ꎬ Ｃｈｉｎａ ꎻ ２. Ｈｅｎａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ. Ｌｔｄ ꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２ ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｅｒｉｏｕｓꎬｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｏｆ ＳＯ２ ｉｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ. Ａｓ ａ ｐｏｓｔ － ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｄｅｓｕｌ￣ ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｗｅｔ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ｓｅｍｉ － ｄｒｙ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｒｙ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌ￣ ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｌｉｍｅｓｔｏｎｅ － ｇｙｐｓｕｍ ｍｅｔｈｏｄꎬ ｓｅａｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｍｍｏｎｉａ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｗｅｔ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅꎬａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｕｉｄ￣ ｉｚｅｄ ｂｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｍｉ － ｄｒｙ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｄｅｓ￣ ｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄꎬｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ＳＯ２ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ꎻ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ꎻ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
收稿日期:２０１９ － ０１ － １０ 基金项目:２０１７ 年国家重点研发计划课题(２０１７ＹＦＣ０２１２４０４) 作者简介:杨忠凯(１９９２ － ) ꎬ男ꎬ硕士在读ꎬ从事大气污染治理方面的研究工作ꎬ电话:１３２５３６１０６３２ꎬＥ － ｍａｉｌ:６１７０４１１３１＠ ｑｑ. ｃｏｍꎻ联系人: 李涛(１９８２ － ) ꎬ男ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ从事绿色化工技术及大气污染治理技术等方面的研究工作ꎬ电话:０３７１ － ６７７８１２６７ꎬＥ － ｍａｉｌ: ｌｉｔａｏ９１２＠ ｚｚｕ. ｅｄｕ. ｃｎꎮ
摘 要:随着环境问题日益严峻ꎬＳＯ２ 的有效治理至关重要ꎮ 烟气脱硫作为燃烧后脱硫技术ꎬ成为世界各国应用最 广泛的脱硫技术ꎮ 以烟气脱硫技术中的湿法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术为例ꎬ分别综 述了湿法脱硫技术中的石灰石 － 石膏法、海水法、氨法ꎻ半干法脱硫技术中的循环流化床法以及干法脱硫技术中的 电子束法的原理和优缺点ꎮ 针对以上几种脱硫工艺进行了技术和经济性对比ꎬ并对我国未来烟气脱硫技术的发展 提出了展望ꎮ 关键词:ＳＯ２ 治理 ꎻ 烟气脱硫 ꎻ 技术对比 中图分类号:ＴＱ０２８. ２ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００３ － ３４６７(２０１９)０３ － ０００３ － ０４
０ 引言
近年来ꎬ我国的经济取得了高速提升ꎬ随着经济 的高速发展ꎬ经济发展与环境保护出现了严重的不 平衡ꎬ因此环境保护越来越受到全球的关注ꎮ 煤炭
ຫໍສະໝຸດ Baidu
在我国的能源分布中具有很高的比重ꎬ我国的一次 能源消耗中ꎬ仅煤炭就占据了 ７０％ 左右ꎬ我国产出 的煤炭ꎬ将近 ８４％ 都是 以 直 接 燃 烧 的 方 式 被 消 耗 掉ꎮ 煤炭燃烧将会产生大量 ＳＯ２ 、ＮＯｘ、烟尘等ꎬ产生 的 污染物等气体造成了严重的环境污染ꎬ威胁着人
ＹＡＮＧ Ｚｈｏｎｇｋａｉ１ ꎬ ＷＡＮＧ Ｊｉｎｇｃｈｅｎ２ ꎬ ＷＵ Ｎｉｎｇ１ ꎬ ＣＨＥＮ Ｈｕａｎｚｈｅ１ ꎬ ＴＩＡＮ Ｊｉｎｇ１ ꎬ ＬＩ Ｔａｏ１∗ ꎬ ＲＥＮ Ｂａｏｚｅｎｇ１
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河南化工
ＨＥＮＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
２０１９ 年 第 ３６ 卷
们的身心健康ꎮ 在我国的 ＳＯ２ 排放占比中ꎬ燃煤排 放的 ＳＯ２ 占比 ８９％ ꎬ远远高于美国的 ３５. ６％ 和欧盟 的 ２０. ２％ [１] ꎮ 环境保护问题已受到政府部门的严 密关注ꎬ国家«“十三五”节能减排综合解决方案» 中 明确提出ꎬ截至 ２０２０ 年煤炭消耗在我国的能源消耗 占比中不得高于 ５８％ ꎮ ＳＯ２ 排放量要比 ２０１５ 年下 降 １５％ ꎮ 因此ꎬ为积极应对环境治理ꎬ应当加大煤 炭的洁净燃烧和 ＳＯ２ 烟气脱除技术的优化创新ꎮ
第 ３ 期 杨忠凯等:燃煤烟气脱硫技术综述
•综述与述评•
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燃煤烟气脱硫技术综述
杨忠凯１ ꎬ 王敬臣２ ꎬ 武 宁１ ꎬ 陈欢哲１ ꎬ 田 静１ ꎬ 李 涛１∗ꎬ 任保增１
(１. 郑州大学 化工与能源学院 ꎬ 河南 郑州 ４５０００１ ꎻ ２. 河南省化工研究所有限责任公司 ꎬ 河南 郑州 ４５００５２)
(１. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ ꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００１ ꎬ Ｃｈｉｎａ ꎻ ２. Ｈｅｎａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ. Ｌｔｄ ꎬ Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２ ꎬ Ｃｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｓ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｅｒｉｏｕｓꎬｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ｏｆ ＳＯ２ ｉｓ ｃｒｉｔｉｃａｌ. Ａｓ ａ ｐｏｓｔ － ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｄｅｓｕｌ￣ ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｗｅｔ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ｓｅｍｉ － ｄｒｙ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｄｒｙ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌ￣ ｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｌｉｍｅｓｔｏｎｅ － ｇｙｐｓｕｍ ｍｅｔｈｏｄꎬ ｓｅａｗａｔｅｒ ａｎｄ ａｍｍｏｎｉａ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｗｅｔ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅꎬａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｕｉｄ￣ ｉｚｅｄ ｂｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｍｉ － ｄｒｙ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｙ ｄｅｓ￣ ｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｓｅｖｅｒａｌ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄꎬｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ＳＯ２ ｇｏｖｅｒｎａｎｃｅ ꎻ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ꎻ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ
收稿日期:２０１９ － ０１ － １０ 基金项目:２０１７ 年国家重点研发计划课题(２０１７ＹＦＣ０２１２４０４) 作者简介:杨忠凯(１９９２ － ) ꎬ男ꎬ硕士在读ꎬ从事大气污染治理方面的研究工作ꎬ电话:１３２５３６１０６３２ꎬＥ － ｍａｉｌ:６１７０４１１３１＠ ｑｑ. ｃｏｍꎻ联系人: 李涛(１９８２ － ) ꎬ男ꎬ副教授ꎬ博士ꎬ从事绿色化工技术及大气污染治理技术等方面的研究工作ꎬ电话:０３７１ － ６７７８１２６７ꎬＥ － ｍａｉｌ: ｌｉｔａｏ９１２＠ ｚｚｕ. ｅｄｕ. ｃｎꎮ
摘 要:随着环境问题日益严峻ꎬＳＯ２ 的有效治理至关重要ꎮ 烟气脱硫作为燃烧后脱硫技术ꎬ成为世界各国应用最 广泛的脱硫技术ꎮ 以烟气脱硫技术中的湿法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术为例ꎬ分别综 述了湿法脱硫技术中的石灰石 － 石膏法、海水法、氨法ꎻ半干法脱硫技术中的循环流化床法以及干法脱硫技术中的 电子束法的原理和优缺点ꎮ 针对以上几种脱硫工艺进行了技术和经济性对比ꎬ并对我国未来烟气脱硫技术的发展 提出了展望ꎮ 关键词:ＳＯ２ 治理 ꎻ 烟气脱硫 ꎻ 技术对比 中图分类号:ＴＱ０２８. ２ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００３ － ３４６７(２０１９)０３ － ０００３ － ０４
０ 引言
近年来ꎬ我国的经济取得了高速提升ꎬ随着经济 的高速发展ꎬ经济发展与环境保护出现了严重的不 平衡ꎬ因此环境保护越来越受到全球的关注ꎮ 煤炭
ຫໍສະໝຸດ Baidu
在我国的能源分布中具有很高的比重ꎬ我国的一次 能源消耗中ꎬ仅煤炭就占据了 ７０％ 左右ꎬ我国产出 的煤炭ꎬ将近 ８４％ 都是 以 直 接 燃 烧 的 方 式 被 消 耗 掉ꎮ 煤炭燃烧将会产生大量 ＳＯ２ 、ＮＯｘ、烟尘等ꎬ产生 的 污染物等气体造成了严重的环境污染ꎬ威胁着人