1、脱硫技术脱硫技术 按吸收剂和生成物种类分为：按吸收剂和生成物种类分为：.亚硫酸钠法、氨亚硫酸钠法、氨-酸法。酸法。.氨氨亚硫酸胺法。亚硫酸胺法。.石灰石灰亚硫酸钙法。亚硫酸钙法。.钠盐钠盐酸分解法。酸分解法。.碱土金属吸收法。碱土金属吸收法。.氧化锌法。氧化锌法。.氧化锰法。氧化锰法。按是否回收产品，副产品分为：按是否回收产品，副产品分为：.抛弃法：成本低，但存在二次污染。抛弃法：成本低，但存在二次污染。.回收法：成本高，有较好的环境效益。回收法：成本高，有较好的环境效益。按吸收剂是否是液态分为：按吸收剂是否是液态分为：.干法：特点简单，成本低，不降低烟温，但干法：特点简单，成本低，不降低烟温
2、，但效率低，吸收剂利用率低。效率低，吸收剂利用率低。.湿法：特点是效率高，但腐蚀性较强。湿法：特点是效率高，但腐蚀性较强。按将燃料中的硫转化成按将燃料中的硫转化成H H2 2S S、S S、SOSO2 2，分为：，分为：.去除去除H H2 2S S法：法：.去除去除S S法：法：.去除去除SOSO2 2法：法：n小型锅炉及工业炉常用的烟气脱硫装置，通常是小型锅炉及工业炉常用的烟气脱硫装置，通常是除尘与脱硫一体的设备，除尘与脱硫一体的设备，n湿式：多管除尘与喷淋组合加脱硫剂石灰、自激湿式：多管除尘与喷淋组合加脱硫剂石灰、自激式加脱硫剂石灰、文丘里管与水膜除尘器组合、式加脱硫剂石灰、文丘里管与水膜
3、除尘器组合、水膜除尘与板式塔组合，水膜除尘与板式塔组合，n干式：多管除尘器与活性炭吸附脱硫装置组合干式：多管除尘器与活性炭吸附脱硫装置组合即即“煤脱硫煤脱硫”,就是在煤燃烧前把煤就是在煤燃烧前把煤中的硫分灰分等脱除掉，中的硫分灰分等脱除掉，n洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用洗选煤是采用物理、化学或生物方式对锅炉使用的原煤进行清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得的原煤进行清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得以净化并生产出不同质量、规格的产品。以净化并生产出不同质量、规格的产品。n燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选燃烧前脱硫技术主要有物理洗选煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术
4、等煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术等 n微生物脱硫微生物脱硫技术目前常用的脱硫细菌有：属硫杆菌技术目前常用的脱硫细菌有：属硫杆菌的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、热硫化叶菌等。叶菌等。n煤的气化煤的气化，是指用水蒸汽、氧气或空气作氧化剂，是指用水蒸汽、氧气或空气作氧化剂，在高温下与煤发生化学反应，生成在高温下与煤发生化学反应，生成H H2 2、COCO、CHCH4 4等可等可燃混合气体（称作煤气）的过程燃混合气体（称作煤气）的过程 n煤炭液化煤炭液化是将煤转化为清洁的液体燃料（汽油、柴是将煤转化为清洁的液体燃料（汽油、柴油、航空煤油等）或化工原料
5、的一种先进的洁净煤油、航空煤油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术技术 n水煤浆水煤浆（Coal Water MixtureCoal Water Mixture，简称，简称CWMCWM）是将）是将灰份小于灰份小于10%10%，硫份小于，硫份小于0.5%0.5%、挥发份高的原料、挥发份高的原料煤，研磨成煤，研磨成250-300m250-300m的细煤粉，按的细煤粉，按65%-70%65%-70%的的煤、煤、30%-35%30%-35%的水和约的水和约1%1%的添加剂的比例配制而的添加剂的比例配制而成，水煤浆可以像燃料油一样运输、储存和燃烧，成，水煤浆可以像燃料油一样运输、储存和燃烧，燃烧时水煤浆
6、从喷嘴高速喷出，雾化成燃烧时水煤浆从喷嘴高速喷出，雾化成50-70m50-70m的雾滴，在预热到的雾滴，在预热到600-700600-700的炉膛内迅速蒸发，的炉膛内迅速蒸发，并拌有微爆，煤中挥发分析出而着火，其着火温并拌有微爆，煤中挥发分析出而着火，其着火温度比干煤粉还低度比干煤粉还低 n目前我国广泛采用的是物理选煤方法目前我国广泛采用的是物理选煤方法.n物理选煤物理选煤:主要是利用清洁煤主要是利用清洁煤,灰分灰分,黄铁矿的比黄铁矿的比重不同重不同,以去除部分灰分和黄铁矿硫以去除部分灰分和黄铁矿硫,但不能去但不能去除煤中的有机硫除煤中的有机硫.煤炭中的有机硫尚无经济可行煤炭中的有机硫尚无经济
7、可行的去除技术的去除技术.在物理选煤技术中应用最广泛的是在物理选煤技术中应用最广泛的是n跳汰选煤跳汰选煤指物料在垂直脉动为主的介质中，按其指物料在垂直脉动为主的介质中，按其物理物理力学性质（主要是按密度）实现分层和重力学性质（主要是按密度）实现分层和重力选煤方法，物料在固定运动的筛面上连续进行力选煤方法，物料在固定运动的筛面上连续进行的跳汰过程，由于冲水、顶水和床层水平流动的的跳汰过程，由于冲水、顶水和床层水平流动的综合作用，在垂直和水平流的合力作用下分选。综合作用，在垂直和水平流的合力作用下分选。n其它脱硫技术如浮选法、氧化脱硫法、微波脱硫法、其它脱硫技术如浮选法、氧化脱硫法、微波脱硫法、磁
8、力脱硫法、微生物脱硫法、以及煤的气化、液化磁力脱硫法、微生物脱硫法、以及煤的气化、液化等仍处于实验室到半工业化阶段。等仍处于实验室到半工业化阶段。n我国南方煤炭含硫量大，全国低硫煤储量有限，因我国南方煤炭含硫量大，全国低硫煤储量有限，因此，燃用低硫煤会受到地域等因素制约。此，燃用低硫煤会受到地域等因素制约。n物理方法洗煤只能粗洗物理方法洗煤只能粗洗，若要获得含硫量更低的煤，若要获得含硫量更低的煤还需进行化学方法洗煤，但化学方法洗煤代价高，还需进行化学方法洗煤，但化学方法洗煤代价高，于我国国情又不适合，无法广泛推广。于我国国情又不适合，无法广泛推广。煤的燃烧前脱硫技术尽管还存在着种种问题，煤的燃
9、烧前脱硫技术尽管还存在着种种问题，但其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻但其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。回收部分硫资源。燃烧中脱硫燃烧中脱硫 在燃烧过程中加入石灰石或白云石粉做脱硫在燃烧过程中加入石灰石或白云石粉做脱硫剂，剂，碳酸钙，碳酸镁，受热分解生成氧化钙，氧碳酸钙，碳酸镁，受热分解生成氧化钙，氧化镁，与烟气中二氧化硫生成硫酸盐，随灰分排化镁，与烟气中二氧化硫生成硫酸盐，随灰分排出以达到去除硫的效果。石灰石粉在氧化环境中出以达到去除硫的效果。石灰石粉在氧化环境中的脱硫反应为的脱
10、硫反应为:CaCOCaCO3 3CaOCaOCOCO2 2 CaOCaOSOSO2 2CaSOCaSO3 3 CaSOCaSO3 31 12O2O2 2CaSOCaSO4 4 在我国，采用在我国，采用煤燃烧过程脱硫的技术主要有煤燃烧过程脱硫的技术主要有两种：型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫技术。两种：型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫技术。型煤是以粉煤为主要原料，按具体用途所要求的型煤是以粉煤为主要原料，按具体用途所要求的配比，机械强度和形状大小经机械加工压制成型的，配比，机械强度和形状大小经机械加工压制成型的，具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。常见的有煤球、煤
11、砖、煤棒、蜂窝煤等。常见的有煤球、煤砖、煤棒、蜂窝煤等。大力推广使用固硫型煤：一是燃用固硫型煤可大力推广使用固硫型煤：一是燃用固硫型煤可以减少烟尘排放量，更重要的是配入脱硫剂后，还能以减少烟尘排放量，更重要的是配入脱硫剂后，还能脱除燃煤烟气中的二氧化硫。二是在短期内难以彻底脱除燃煤烟气中的二氧化硫。二是在短期内难以彻底改变城市燃料结构。改变城市燃料结构。烟气循环流化床脱硫工艺烟气循环流化床脱硫工艺(锅炉锅炉CFB)CFB)由吸收剂制由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，该工艺
12、一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。浆液作为吸收剂。循环流化床锅炉脱硫的循环流化床锅炉脱硫的原理原理是燃料和作为吸收是燃料和作为吸收剂的石灰石粉送入燃烧室中部送入，气流使燃料颗剂的石灰石粉送入燃烧室中部送入，气流使燃料颗粒、石灰石粉和灰一起在循环流化床强烈扰动并充粒、石灰石粉和灰一起在循环流化床强烈扰动并充满燃烧室，石灰石粉在燃烧室内裂解成氧化钙，氧满燃烧室，石灰石粉在燃烧室内裂解成氧化钙，氧化钙和二氧化硫结合成亚硫酸钙，化钙和二氧化硫结合成亚硫酸钙，锅炉燃烧室温度锅炉燃烧室温度控制在控制在8
13、50850左右。左右。具体过程为：具体过程为：由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔（即流化由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔（即流化床）底部进入。床）底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的吸收剂粉流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦，末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦，形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟温的条件下，吸形成流化床，在喷入均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSOCaSO和和CaSOCaSO。工艺
14、的反应机理工艺的反应机理 S+O2SO2 CaCO3CaO+CO2 Ca+SO2CaSO3 反应的反应的Ca/S达到达到2.0左右时，脱硫率可达左右时，脱硫率可达90%以上。以上。循环流化床烟气脱硫工艺循环流化床烟气脱硫工艺主要特点主要特点：没有喷浆系统及浆液喷嘴，只喷入水和蒸汽没有喷浆系统及浆液喷嘴，只喷入水和蒸汽,工艺流工艺流程简单，系统设备少程简单，系统设备少，为湿法工艺的，为湿法工艺的4040-50-50，且，且转动部件少，提高了系统的可靠性，降低了维护和转动部件少，提高了系统的可靠性，降低了维护和检修费用。检修费用。能源消耗低能源消耗低，如电、水耗，为湿法工艺的，如电、水耗，为湿法工
15、艺的30305050 基建投资费用、运行费用和脱硫成本较低基建投资费用、运行费用和脱硫成本较低,不需专职不需专职人员进行操作和维护人员进行操作和维护,占地面积小占地面积小,系统布置灵活系统布置灵活 存在的存在的主要问题是生成亚硫酸钙比硫酸钙多主要问题是生成亚硫酸钙比硫酸钙多，亚硫，亚硫酸钙需经处理才可成为硫酸钙。酸钙需经处理才可成为硫酸钙。炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺（简称简称LIFACLIFAC工艺）是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉工艺）是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。尾部增设了增湿段，以提高脱硫效率。该工艺多以石
16、灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气该工艺多以石灰石粉为吸收剂，石灰石粉由气力喷入炉膛力喷入炉膛850-1150850-1150温度区，石灰石受热分解为温度区，石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反氧化钙和二氧化碳，氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行，受到传质过程的影响，受到传质过程的影响，反应速度较慢反应速度较慢，吸收剂利用，吸收剂利用率较低。率较低。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与喷入，与未反应的氧化钙接触生成氢氧化
17、钙进而与烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在2.0-2.52.0-2.5时，时，系统脱硫率可达系统脱硫率可达65-80%65-80%。工艺的反应机理工艺的反应机理 第一阶段反应（炉内喷钙）：第一阶段反应（炉内喷钙）：CaCOCaCO3 3CaO+COCaO+CO2 2 CaO+SOCaO+SO2 2CaSOCaSO3 3 CaO+SOCaO+SO2 2+1/2O+1/2O2 2CaSOCaSO4 4 第二阶段反应（尾部增湿）：第二阶段反应（尾部增湿）：CaO+HCaO+H2 2OCa(OH)OCa(OH)2 2 SOSO2 2+H+H2 2OHOH2 2SO
18、SO3 3 Ca(OH)Ca(OH)2 2+H+H2 2SOSO3 3CaSOCaSO3 3+2H+2H2 2OO 石灰石石灰石石膏法烟气脱硫工艺石膏法烟气脱硫工艺旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺磷铵肥法烟气脱硫工艺磷铵肥法烟气脱硫工艺海水脱硫工艺海水脱硫工艺氨水洗涤法脱硫工艺氨水洗涤法脱硫工艺镁法脱硫镁法脱硫 生物脱硫生物脱硫 燃烧后脱硫燃烧后脱硫序序号号脱硫工艺名脱硫工艺名称称脱硫工艺原理脱硫工艺原理工艺特点工艺特点应用情况应用情况1 1石灰石石灰石-石石膏湿法膏湿法利用石灰石粉料浆洗涤烟气，使石利用石灰石粉料浆洗涤烟气，使石灰石与烟气中的灰石与烟气中的SOSO2 2反应生
19、成反应生成亚硫酸钙，脱去烟气中的亚硫酸钙，脱去烟气中的SOSO2 2，再将亚硫酸钙氧化反应生成石再将亚硫酸钙氧化反应生成石膏。膏。优点：脱硫率高：优点：脱硫率高：95%95%、工艺成熟、工艺成熟、适合所有煤种、操作稳定、操作适合所有煤种、操作稳定、操作弹性好、脱硫剂易得、运行成本弹性好、脱硫剂易得、运行成本低、副产物石膏可以综合利用，低、副产物石膏可以综合利用，不会形成二次污染；不会形成二次污染；缺点：工艺流程较长，投资较高；缺点：工艺流程较长，投资较高；国外应用广泛，国外应用广泛，使用比例占使用比例占80-90%80-90%。国内有应用国内有应用实例。实例。2 2简易石灰石简易石灰石-石膏石
20、膏湿法湿法简易湿法烟气脱硫工艺的脱硫原理简易湿法烟气脱硫工艺的脱硫原理和普通湿法脱硫基本相同，只和普通湿法脱硫基本相同，只是吸收塔内部结构简单（采用是吸收塔内部结构简单（采用空塔或采用水平布置），省略空塔或采用水平布置），省略或简化换热器。或简化换热器。优点：投资和占地面积比湿法小；优点：投资和占地面积比湿法小；缺点：脱硫率低：约缺点：脱硫率低：约70%70%国外应用较少，国外应用较少，国内有应用国内有应用实例实例3 3海水脱硫法海水脱硫法利用海水洗涤烟气吸收烟气中的利用海水洗涤烟气吸收烟气中的SOSO2 2气体。气体。优点：脱硫率比较高：优点：脱硫率比较高：90%90%、工艺流、工艺流程简单
21、，投资省、占地面积小、程简单，投资省、占地面积小、运行成本低；运行成本低；缺点：受地域条件限制，只能用于沿缺点：受地域条件限制，只能用于沿海地区。只适用于中、低硫煤种海地区。只适用于中、低硫煤种、有二次污染。、有二次污染。国内外均有部分国内外均有部分成功应用实成功应用实例（深圳西例（深圳西部电厂）部电厂）4 4旋转喷雾干旋转喷雾干燥法燥法将生石灰制成石灰浆，将石灰浆喷将生石灰制成石灰浆，将石灰浆喷入烟气中，使氢氧化钙与烟气入烟气中，使氢氧化钙与烟气中的中的SOSO2 2反应生成亚硫酸钙。反应生成亚硫酸钙。优点：工艺流程比石灰石优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，石膏法简单，投资也较小。投资也较
22、小。缺点：脱硫率较低：约缺点：脱硫率较低：约70-80%70-80%、操作、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。次污染（亚硫酸钙分解）。国内外均有少数国内外均有少数成功应用实成功应用实例（黄岛电例（黄岛电厂）厂）烟气脱硫工艺比较表烟气脱硫工艺比较表序序号号脱硫工艺脱硫工艺名称名称脱硫工艺原理脱硫工艺原理工艺特点工艺特点应用情况应用情况5 5炉内干法炉内干法喷钙喷钙直接向锅炉炉膛内喷入石灰石直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分粉，石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟解为氧化钙，
23、氧化钙与烟气中的气中的SOSO2 2反应生成亚硫酸反应生成亚硫酸钙。钙。优点：工艺流程比石灰石优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资石膏法简单，投资也较小。也较小。缺点：脱硫率较低：约缺点：脱硫率较低：约30-40%30-40%、操作弹性较小、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。国内外均有少国内外均有少数成功应数成功应用实例用实例（抚顺电（抚顺电厂）厂）6 6炉内喷钙炉内喷钙-尾部尾部增湿增湿法法直接向锅炉炉膛内喷入石灰石直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分粉，
24、石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟解为氧化钙，氧化钙与烟气中的气中的SOSO2 2反应生成亚硫酸反应生成亚硫酸钙。为了提高脱硫率，在钙。为了提高脱硫率，在尾部喷入水雾，增加氧化尾部喷入水雾，增加氧化钙与烟气中的钙与烟气中的SOSO2 2反应活性。反应活性。优点：工艺流程比石灰石优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资石膏法简单，投资也较小。也较小。缺点：脱硫率较低：约缺点：脱硫率较低：约70%70%、操作弹性较小、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。国内外均有少国内外均有
25、少数成功应数成功应用实例用实例（抚顺电（抚顺电厂）厂）7 7烟气循环烟气循环流化流化床床在流化床中将石灰粉按一定的在流化床中将石灰粉按一定的比例加入烟气中，使石灰比例加入烟气中，使石灰粉在烟气当中处于流化状粉在烟气当中处于流化状态反复反应生成亚硫酸钙。态反复反应生成亚硫酸钙。优点：钙利用率高、无运动部件、投资省。优点：钙利用率高、无运动部件、投资省。缺点：脱硫率较低：缺点：脱硫率较低：80%80%、对石灰纯度要求、对石灰纯度要求较高，国内石灰不易保证质量、烟气压头较高，国内石灰不易保证质量、烟气压头损失大、由于加料不均匀会影响锅炉运行损失大、由于加料不均匀会影响锅炉运行。国内外均有少国内外均有
26、少数成功应数成功应用实例用实例8 8活性炭法活性炭法使烟气通过加有催化剂的活性使烟气通过加有催化剂的活性炭，烟气中的炭，烟气中的SOSO2 2经催化反经催化反应成应成SOSO3 3并吸附在活性炭中，并吸附在活性炭中，用水将活性炭中的用水将活性炭中的SOSO3 3洗涤洗涤成为稀硫酸同时使活性炭成为稀硫酸同时使活性炭再生。再生。优点：脱硫率较高：优点：脱硫率较高：90%90%、工艺流程简单、工艺流程简单、无运动设备、投资较省、运行费用低。无运动设备、投资较省、运行费用低。缺点：副产物为稀硫酸，不适宜运输，只能就缺点：副产物为稀硫酸，不适宜运输，只能就地利用消化。活性炭每地利用消化。活性炭每5 5年
27、需要更换。年需要更换。国内外均有少国内外均有少数成功应数成功应用实例用实例（四川豆（四川豆坝电厂）坝电厂）（一）石灰（一）石灰/石灰石法石灰石法 石灰石是最早作为废气脱硫的吸收剂之一，石灰石是最早作为废气脱硫的吸收剂之一，目前应用较普遍的是湿式石灰目前应用较普遍的是湿式石灰/石灰石石灰石-石膏法、石膏法、改进的石灰改进的石灰/石灰石法和喷雾干燥法，最初采用的石灰石法和喷雾干燥法，最初采用的是干式抛弃法，投资和运行费用低，但存在脱是干式抛弃法，投资和运行费用低，但存在脱S S率率低，增加除尘设备的负荷等缺点，近年来重点转低，增加除尘设备的负荷等缺点，近年来重点转向湿式洗涤法和喷雾干燥法。向湿式洗
28、涤法和喷雾干燥法。1 1、湿式石灰、湿式石灰/石灰石石灰石-石膏法石膏法 利用石灰或石灰石浆液作为洗涤液吸收净化利用石灰或石灰石浆液作为洗涤液吸收净化烟道气中的烟道气中的SOSO2 2并有副产石膏并有副产石膏 优点：吸收剂价廉易得；副产物石膏可回收优点：吸收剂价廉易得；副产物石膏可回收用作建筑材料；用作建筑材料；缺点：易发生设备结垢堵塞或磨损设备。解缺点：易发生设备结垢堵塞或磨损设备。解决这个问题最有效的办法是在吸收液中加入添决这个问题最有效的办法是在吸收液中加入添加剂加剂 在吸收塔内主要反应如下：在吸收塔内主要反应如下：23222322322322322212121212121HSOCaOH
29、SOOHCaSOCOOHCaSOOHSOCaCOOHOHCaSOSOOHCa（1 1）反应原理：分为吸收和氧化两个工序）反应原理：分为吸收和氧化两个工序吸收过程：吸收过程：OHCaSOSO23221由于烟气中含有氧，有如下副反应发生：由于烟气中含有氧，有如下副反应发生：OHCaSOOHOOHCaSO242223223212氧化过程：氧化过程：在氧化塔内，主要反应如下：在氧化塔内，主要反应如下：OHCaSOOHCaSO24232212242223242223221223212SOOHCaSOOHOHSOCaOHCaSOOHOOHCaSO石灰-石膏法工艺流程工艺过程主要有三部分组成：工艺过程主要有
30、三部分组成：SO2的吸收，固液分离，固体处理的吸收，固液分离，固体处理（2 2）影响吸收效率的主要因素）影响吸收效率的主要因素a a、浆液的、浆液的pHpH值。值。有些固体物质在水溶液的溶解度与有些固体物质在水溶液的溶解度与pHpH值关系密切见下表值关系密切见下表 在在5050不同不同pHpH值时值时CaSOCaSO3 3(1/2)H(1/2)H2 2O O和和CaSOCaSO4 42H2H2 2O O的溶解度的溶解度注：表中溶解度为（注：表中溶解度为（浓度浓度/1010-6）一般石灰石系统操作时最佳一般石灰石系统操作时最佳pHpH值为值为5.85.86.26.2；石灰；石灰系统操作时最佳系统
31、操作时最佳pHpH值为值为8 8。b.b.吸收温度吸收温度 通常认为吸收温度决定于几个因素，但最主要的通常认为吸收温度决定于几个因素，但最主要的是气体进口温度气体，进口温度高则脱是气体进口温度气体，进口温度高则脱S S率下降。率下降。（50-7050-70）c.c.石灰石的粒度石灰石的粒度一般控制石灰石的粒度在一般控制石灰石的粒度在200-300200-300目之间目之间。d.d.流体力学状态流体力学状态（g-l-sg-l-s三者关系）三者关系）液气比（液气比（15-20L/m15-20L/m3 3）；烟气流速）；烟气流速2.4-3.6m/s2.4-3.6m/s e.e.控制溶液过饱和（防系统
32、结垢）控制溶液过饱和（防系统结垢）最好的方法是最好的方法是在吸收液中加入在吸收液中加入CaSOCaSO4 42H2H2 2O O晶种晶种。f.f.吸收剂吸收剂(石灰石较石灰应用多石灰石较石灰应用多)（3 3）主要设备）主要设备a a 洗涤吸收塔洗涤吸收塔 常见的有常见的有填料塔、道尔型洗涤器、盘式洗涤器和填料塔、道尔型洗涤器、盘式洗涤器和流动床洗涤器等。流动床洗涤器等。要求洗涤器应具有：气液相间的相对速度高、持要求洗涤器应具有：气液相间的相对速度高、持液量大、气液接触面积大、压降小等特点。液量大、气液接触面积大、压降小等特点。b b 氧化塔氧化塔 多采用多采用回转圆筒式雾化器回转圆筒式雾化器。
33、此类回转筒的转速为。此类回转筒的转速为500-1000r/min500-1000r/min，其氧化效率约为，其氧化效率约为40%40%，较多孔，较多孔板式高出板式高出2 2倍以上，其没有浆料堵塞的缺点。倍以上，其没有浆料堵塞的缺点。回转圆筒式雾化器回转圆筒式雾化器2 2改进的石灰石改进的石灰石/石灰湿法脱硫石灰湿法脱硫 为了克服石灰为了克服石灰/石灰石法的结垢和堵塞，以提高石灰石法的结垢和堵塞，以提高二氧化硫的脱除率，开发了加入缓冲剂的石灰二氧化硫的脱除率，开发了加入缓冲剂的石灰/石灰石灰石法。目前工业上采用添加剂有：石法。目前工业上采用添加剂有：氯化钙（氯化钙（CaClCaCl2 2）、Mg
34、Mg2+2+、已二酸、氨等。加入添加剂后，不仅能抑、已二酸、氨等。加入添加剂后，不仅能抑制结垢和堵塞现象，而且还能提高吸收效率。制结垢和堵塞现象，而且还能提高吸收效率。3 3喷雾干燥法喷雾干燥法（1 1）原理：该方法将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为分散）原理：该方法将吸收剂雾化喷入烟气中，吸收剂为分散相，烟气为分散介质。相，烟气为分散介质。吸收剂采用石灰乳吸收剂采用石灰乳，雾化分散于烟气中，烟气中，雾化分散于烟气中，烟气中SOSO2 2即与石即与石灰乳雾滴发生反应生成灰乳雾滴发生反应生成CaSOCaSO3 31/2H1/2H2 2O O。在雾滴与二氧化硫。在雾滴与二氧化硫反应的同时，雾滴中的水
35、分被高温烟气干燥，因此生成物反应的同时，雾滴中的水分被高温烟气干燥，因此生成物是粉状干料，全游离水分一般在是粉状干料，全游离水分一般在2%2%以下，然后用除尘器进以下，然后用除尘器进行气固分离，即达到烟气脱硫的目的。行气固分离，即达到烟气脱硫的目的。脱硫率达脱硫率达70%-90%70%-90%。脱硫率与吸收剂的利用率有关，综合考脱硫率与吸收剂的利用率有关，综合考虑两因素，一般控制吸收剂用量虑两因素，一般控制吸收剂用量=（1.5-2.01.5-2.0）理论用量。）理论用量。（2 2）特点：喷雾干燥法界于湿法和干法之间，和湿式）特点：喷雾干燥法界于湿法和干法之间，和湿式石灰石石灰石/石灰相比具有如
36、下优点：石灰相比具有如下优点：流程简单，设备少，省去了一套处理装置；流程简单，设备少，省去了一套处理装置；运行可靠，生产过程中不发生结垢和堵塞现象；运行可靠，生产过程中不发生结垢和堵塞现象；只要排气温度适宜，不产生腐蚀；只要排气温度适宜，不产生腐蚀；能量消耗低，投资及运行费用小；能量消耗低，投资及运行费用小；对烟气量和烟气中二氧化硫浓度的适应性大对烟气量和烟气中二氧化硫浓度的适应性大我国于我国于19841984年在四川内江白马电厂建成了第一套年在四川内江白马电厂建成了第一套旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置，处理气量为旋转喷雾半干法烟气脱硫小型试验装置，处理气量为3400m3400m3 3N/
37、hrN/hr。于。于19901990年年1 1月在白马电厂建成了一套中型月在白马电厂建成了一套中型试验装置，处理气量试验装置，处理气量70000m70000m3 3N/hrN/hr，进口，进口SOSO2 2浓度浓度3000ppm3000ppm。经连续运行考核，。经连续运行考核，Ca/SCa/S为为1.41.4时，脱硫率可时，脱硫率可达到达到80%80%以上。以上。1993 1993年，日本开始援助山东黄岛电厂年，日本开始援助山东黄岛电厂4 4号机组引号机组引进三菱重工旋转喷雾干燥脱硫工艺，装置于进三菱重工旋转喷雾干燥脱硫工艺，装置于19941994安装安装制造完毕，制造完毕，19951995年
38、开始试车，处理气量为年开始试车，处理气量为3030万万m m3 3/h/h，入口入口SOSO2 2浓度为浓度为2000ppm2000ppm，设计效率为，设计效率为70%70%。该套设备曾。该套设备曾因喷雾干燥脱硫吸收塔内壁出现沉积结垢而造成系统因喷雾干燥脱硫吸收塔内壁出现沉积结垢而造成系统运行故障。通过采取降低处理烟气量等措施，使系统运行故障。通过采取降低处理烟气量等措施，使系统运行恢复正常。运行恢复正常。（二）双碱法烟气脱硫技术（二）双碱法烟气脱硫技术 双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石石灰石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。法容易结垢的缺点而发展起来的。传统
39、的石灰石传统的石灰石/石石灰灰石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响锅炉系统的正常运行者严重影响锅炉系统的正常运行,用廉价的脱硫剂而用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现
40、，用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。了上述矛盾问题。双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循
41、环使用。环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。适用于中小型锅炉进行脱硫改造。与石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点：与石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点：（1 1）用）用 NaOH NaOH 脱硫，循环水基本上是脱硫，循环水基本上是 NaOH NaOH 的水溶液，的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；便于设备运行与保养；（2 2）吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避）吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在
42、塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系费用；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系统更紧凑，且可提高脱硫效率；统更紧凑，且可提高脱硫效率；（3 3）钠基吸收液吸收）钠基吸收液吸收 SOSO2 2 速度快，故可用较小的液气比，速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，达到较高的脱硫效率，一般在一般在90%90%以上。以上。（4 4）对脱硫除尘一体化而言，可提高石灰的）对脱硫除尘一体化而言，可提高石灰的利用率。利用率。缺点缺点是：是：NaNa2 2SOSO3 3氧
43、化副反应产物氧化副反应产物 NaNa2 2SOSO4 4 较难再生，需不断较难再生，需不断的补充的补充 NaOH NaOH 或或 NaNa2 2COCO3 3 而增加碱的消耗量。另外，而增加碱的消耗量。另外，NaNa2 2SOSO4 4 的存在也将降低石膏的质量。的存在也将降低石膏的质量。（三）（三）磷铵肥法烟气脱硫技术磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法，以其副产品为属于回收法，以其副产品为磷铵磷铵而命名。而命名。工艺过程：工艺过程：吸附（活性炭脱硫制酸）、吸附（活性炭脱硫制酸）、萃取（稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、萃取（稀硫酸分解磷矿萃取磷酸）、中和（磷铵中和液制备）、中和（磷铵中和液制备）、吸收（
44、磷铵液脱硫制肥）、吸收（磷铵液脱硫制肥）、氧化（亚硫酸铵氧化）、氧化（亚硫酸铵氧化）、浓缩干燥（固体肥料制备）等单元组成。浓缩干燥（固体肥料制备）等单元组成。它分为两个系统：它分为两个系统：.烟气脱硫系统烟气脱硫系统.肥料制备系统肥料制备系统烟气脱硫系统烟气脱硫系统烟气经高效除尘器后使含尘烟气经高效除尘器后使含尘量小于量小于200mg/Nm200mg/Nm，用风机将烟压升高到，用风机将烟压升高到7000Pa7000Pa，先经文氏管喷水降温调湿，然后进入四塔并列的活先经文氏管喷水降温调湿，然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组（其中一只塔周期性切换再生），控性炭脱硫塔组（其中一只塔周期性切换再生），控
45、制一级脱硫率大于或等于制一级脱硫率大于或等于70%70%，并制得，并制得30%30%左右浓度左右浓度的硫酸，一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵的硫酸，一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫，净化后的烟气经分离雾沫后排放。浆液洗涤脱硫，净化后的烟气经分离雾沫后排放。肥料制备系统肥料制备系统在常规单槽多浆萃取槽中，在常规单槽多浆萃取槽中，同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉（同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉（P P2 2O O 含量含量大于大于26%26%），过滤后获得稀磷酸（其浓度大于），过滤后获得稀磷酸（其浓度大于10%10%），加氨中和后制得磷氨，作为二级脱硫剂，），加氨中和后制得磷
46、氨，作为二级脱硫剂，二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。（四）海水烟气脱硫技术（四）海水烟气脱硫技术n海水烟气脱硫技术是由于雨水将陆上岩层的碱性物海水烟气脱硫技术是由于雨水将陆上岩层的碱性物质带到海中，质带到海中，海水通常呈碱性，海水通常呈碱性，pHpH值一般在值一般在8.08.0左右左右n易与烟气中的易与烟气中的SOSO2 2反应，在海边的火电厂可以直接用海反应，在海边的火电厂可以直接用海水进行烟气脱硫。水进行烟气脱硫。n海水脱硫工艺按是否添加其它化学物质作吸收剂，可海水脱硫工艺按是否添加其它化学物质作吸收剂，可分为两大类：分为两大类：一类
47、是不添加任何化学物质；另一类向一类是不添加任何化学物质；另一类向海水中添加一定量的石灰以调节吸收液的碱度。海水中添加一定量的石灰以调节吸收液的碱度。n海水脱硫系统工艺装置主要由烟气系统、供排海水系海水脱硫系统工艺装置主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成。统、海水恢复系统等组成。n海水脱硫工艺简单，无结垢、堵塞，且无固体废物排海水脱硫工艺简单，无结垢、堵塞，且无固体废物排放，运行费用低，脱硫率高。放，运行费用低，脱硫率高。工艺流程图工艺流程图 海水脱硫对海洋的影响海水脱硫对海洋的影响 从表中看出，海水脱硫后经过恢复系统处理，其从表中看出，海水脱硫后经过恢复系统处理，其水质与脱硫装置进
48、口处的海水水质基本相同，这主要水质与脱硫装置进口处的海水水质基本相同，这主要是由于海水吸收了是由于海水吸收了SOSO2 2后，氧化生成硫酸盐，同时用大后，氧化生成硫酸盐，同时用大量冷却水稀释。量冷却水稀释。排水中有微量的未氧化的排水中有微量的未氧化的SOSO2 2使使CODCOD略有增加，经略有增加，经过曝气氧化和稀释，其增量很小。过曝气氧化和稀释，其增量很小。2mg2mgL L的悬浮物增的悬浮物增量反映的是采用电除尘器除尘时未除去的粉煤灰，经量反映的是采用电除尘器除尘时未除去的粉煤灰，经海水脱硫洗涤下来的，其中有微量重金属溶解，但实海水脱硫洗涤下来的，其中有微量重金属溶解，但实验表明，其溶解
49、量远远小于最严格的水质标准。验表明，其溶解量远远小于最严格的水质标准。重金属含量的变化大多由底泥自然变化产生，对重金属含量的变化大多由底泥自然变化产生，对此区域富集动物群调查证明，在排放中附近没有重金属此区域富集动物群调查证明，在排放中附近没有重金属沉积的迹象，且观测值对环境没有影响。沉积的迹象，且观测值对环境没有影响。海底生物群，采样证明海底生物具有良好的环境海底生物群，采样证明海底生物具有良好的环境条件。生物种类及个体数量均有增加，生物种类的多样条件。生物种类及个体数量均有增加，生物种类的多样性和均匀性在逐渐升高。性和均匀性在逐渐升高。排放口启用以来，海洋环境条件仍保持良好状态，排放口启用
50、以来，海洋环境条件仍保持良好状态，在海底生物中没有发现有害物质。在海底生物中没有发现有害物质。进行生物研究，专家们认为生物积累试验表明，没进行生物研究，专家们认为生物积累试验表明，没有一种生物的体内从排水中积累了重金属，根据做的广有一种生物的体内从排水中积累了重金属，根据做的广泛试验，海水脱硫可以用于火电厂。泛试验，海水脱硫可以用于火电厂。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油
