淺談煙氣的脫硫關(guān)鍵技術(shù)

馬輝

摘 要：煙氣的脫硫技術(shù)對(duì)于環(huán)保和節(jié)能減排來(lái)說(shuō)都有著重要的意義，本文通過(guò)我國(guó)煙氣的污染現(xiàn)狀分析，對(duì)煙氣脫硫的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探究，從干法和濕法兩種脫硫方式入手作出介紹，同時(shí)為脫硫新技術(shù)提出了展望。

關(guān)鍵詞：煙氣污染；脫硫技術(shù)；干法脫硫；濕法脫硫

1煙氣的污染現(xiàn)狀

我國(guó)的能源以燃煤為主，占煤炭產(chǎn)量75%的原煤用于直接燃燒，煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生嚴(yán)重污染，如煙氣中CO2是溫室氣體，SOx可導(dǎo)致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元兇之一，同時(shí)在一定條件下還可破壞臭氧層以及產(chǎn)生光化學(xué)煙霧等，倫敦正是由于光化學(xué)煙霧的原因，整天被霧所籠罩著，所以才會(huì)有霧都之稱。總之燃煤產(chǎn)生的煙氣是造成中國(guó)生態(tài)環(huán)境破壞的最大污染源之一。

中國(guó)的能源消費(fèi)占世界的8～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全國(guó)總排放量的87%。中國(guó)煤炭一年的產(chǎn)量和消費(fèi)高達(dá)12億噸，SO2的年排放量為2000多噸，預(yù)計(jì)到2010年中國(guó)煤炭量將達(dá)18億噸，如果不采用控制措施，SO2的排放量將達(dá)到3300萬(wàn)噸。據(jù)估算，每削減1萬(wàn)噸SO2的費(fèi)用大約在1億元左右，到2010年，要保持中國(guó)目前的SO2排放量，投資接近1千億元，如果想進(jìn)一步降低排放量，投資將更大。各地對(duì)SO2的排放控制越來(lái)越嚴(yán)格，并且開始實(shí)行SO2排放收費(fèi)制度。隨著人們環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng)，減少污染源、凈化大氣、保護(hù)人類生存環(huán)境的問(wèn)題正在被億萬(wàn)人們所關(guān)心和重視，尋求解決這一污染措施，已成為當(dāng)代科技研究的重要課題之一。因此控制SO2的排放量，既需要國(guó)家的合理規(guī)劃，更需要適合中國(guó)國(guó)情的低費(fèi)用、低耗本的脫硫技術(shù)。

2煙氣脫硫的關(guān)鍵技術(shù)

石灰在許多空氣污染控制應(yīng)用中起著關(guān)鍵作用，石灰用于從煙道氣中除去酸性氣體，特別是二氧化硫（SO2）和氯化氫（HCl）。石灰基技術(shù)也正在被評(píng)估用于去除汞。石灰比石灰石更具反應(yīng)性，需要較少的資本設(shè)備。使用石灰洗滌器的SO2去除效率在發(fā)電廠中為95～99%。在城市廢物到能源工廠使用石灰的HCl去除效率為95～99%。清潔發(fā)電站煤燃燒煙氣的主要方法有兩種：干式洗滌和濕式洗滌，兩種方式都使用石灰。干洗也用于城市廢物能源廠和其他工業(yè)設(shè)施，主要用于鹽酸鹽控制。

2.1干式脫硫

在干式脫硫中，將石灰直接注入煙氣中以除去SO2和HCl。有兩種主要的方法，干式注射系統(tǒng)將干燥熟石灰注入煙道，噴霧干燥器將霧化的石灰漿注入單獨(dú)的容器中。噴霧干燥器通常形成為筒倉(cāng)，具有圓柱形頂部和錐形底部，熱煙氣流入頂部。石灰漿通過(guò)霧化器噴射到靠近頂部的氣缸中，吸收SO2和HCl。石灰漿中的水然后被熱氣體蒸發(fā)，洗滌的煙道氣從圓柱形部分的底部流過(guò)水平管道。干燥的未反應(yīng)的石灰及其反應(yīng)產(chǎn)物的一部分落到錐體的底部并被除去。然后，煙道氣流到顆?？刂蒲b置以除去剩余的石灰和反應(yīng)產(chǎn)物。干式注射和噴霧干燥器均可產(chǎn)生干燥的最終產(chǎn)品，收集在顆粒控制裝置中。在發(fā)電廠，干洗主要用于低硫燃料。在城市廢物處理廠，干洗可用于除去SO2和HCl。在其他工業(yè)設(shè)施中使用干洗來(lái)控制HCl，干洗方法近年來(lái)得到改善，具有優(yōu)異的去除效率。

2.2濕法脫硫

在濕法石灰洗滌中，將石灰加入到水中，并將所得漿液噴入煙道氣洗滌器中。在典型的系統(tǒng)中，待清潔的氣體進(jìn)入圓柱狀塔的底部并向上流過(guò)石灰漿淋浴。二氧化硫被吸收到噴霧中，然后以硫酸亞鈣鹽的形式沉淀。亞硫酸鹽可以轉(zhuǎn)化為石膏，這是一種可銷售的副產(chǎn)物。濕法洗滌處理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。濕法洗滌主要使用鎂強(qiáng)化石灰（含3～8%的氧化鎂），因?yàn)樗峁└邏A度以增加SO2去除能力并降低結(jié)垢潛力。

2.3石灰石效用評(píng)價(jià)

煙氣脫硫（FGD）系統(tǒng)的百分之九十以上使用石灰或石灰石。這一趨勢(shì)有可能繼續(xù)進(jìn)入聯(lián)合國(guó)授權(quán)的燃煤電廠二氧化硫減排階段。2003年，國(guó)家石灰協(xié)會(huì)贊助了Sargent和Lundy的一項(xiàng)研究，以比較美國(guó)發(fā)電廠使用的主要石灰和石灰石FGD工藝的成本。該研究包括利用資本和運(yùn)行維護(hù)成本要求開發(fā)概念設(shè)計(jì)，使用最新的流程性能標(biāo)準(zhǔn)。研究結(jié)果總結(jié)在兩個(gè)報(bào)告中：濕法煙氣脫硫技術(shù)評(píng)估和干煙氣脫硫技術(shù)評(píng)估。報(bào)告介紹了相對(duì)于試劑成本，輔助電力成本，煤硫含量，調(diào)度，資本成本和副產(chǎn)品生產(chǎn)（石膏和SO3氣溶膠緩釋化學(xué)品）的干法石灰石和石灰基工藝的競(jìng)爭(zhēng)地位。

2.4去除HCl和Hg

HCl去除因?yàn)槭乙踩菀着c其他酸性氣體如HCl反應(yīng)，石灰洗滌用于控制市政和工業(yè)設(shè)施的HCl。例如，在城市廢物能源廠，干石灰洗滌用于控制排放量占總產(chǎn)能的70%（截至2008年）。使用石灰的HCl去除效率為95～99%。例如，在二級(jí)鋁廠，EPA認(rèn)為石灰洗滌是HCl最大可實(shí)現(xiàn)的控制技術(shù)。EPA測(cè)試表明，除去效率大于99%。在我國(guó)正在評(píng)估用于控制汞排放的不同方法，正在評(píng)估的一種控制技術(shù)將熟石灰與活性炭結(jié)合起來(lái)。這種產(chǎn)品由95～97%的石灰和3～5%的活性炭組成，其他鈣基吸附劑也被評(píng)估為合并SO2和汞去除的成本效益替代品。

3結(jié)語(yǔ)

干法和濕法脫硫因其不同的特點(diǎn)而具有不同的使用范圍，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況合理地進(jìn)行脫硫方式的選擇，從而減少環(huán)境污染，降低能源的消耗，這對(duì)于我國(guó)火電廠的發(fā)展來(lái)說(shuō)有著深遠(yuǎn)的意義與價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]張寶財(cái).燒結(jié)煙氣脫硫工藝技術(shù)分析[J].當(dāng)代化工研究，2016（09）.