1、 烟烟 气气 脱脱 硫硫大气污染控制技术之符符 露露2 0 1 2.3.5内容内容大 气 污 染 现 状 介 绍大 气 污 染 现 状 介 绍1脱硫方法脱硫方法2烟气脱硫工艺烟气脱硫工艺3烟气脱硫工艺综合比较烟气脱硫工艺综合比较4内容内容大 气 污 染 现 状 介 绍大 气 污 染 现 状 介 绍1脱硫方法脱硫方法2烟气脱硫工艺烟气脱硫工艺3烟气脱硫工艺综合比较烟气脱硫工艺综合比较4那么，是什么造成了环境污染？那么，是什么造成了环境污染？在过去的几十至百年内，世界经济在过去的几十至百年内，世界经济以工业作为基础，得以飞速发展，但同以工业作为基础，得以飞速发展，但同时，以时，以“先污染后治理先污
2、染后治理”为中心思想的为中心思想的生产理念，致使如今环境污染越来越严生产理念，致使如今环境污染越来越严重，不得不以高额的代价换回清洁的环重，不得不以高额的代价换回清洁的环境。境。环境课程的学习，就是要充分利用环境课程的学习，就是要充分利用所学知识，解决已然发生的环境问题，所学知识，解决已然发生的环境问题，并把即将发生的环境污染，控制在环境并把即将发生的环境污染，控制在环境能承受的范围。做到既发展经济，又不能承受的范围。做到既发展经济，又不损害环境的可持续发展！损害环境的可持续发展！工工业业发发展展污染环境污染环境危害人类身心健康危害人类身心健康弊增加地方财政收入增加地方财政收入解决农村就业问题
3、解决农村就业问题为我国的能源储备贡献力量为我国的能源储备贡献力量利 2010.7，从，从统计数据来统计数据来看，大气污看，大气污染仍然是群染仍然是群众举报的热众举报的热点，约占点，约占53，其次是，其次是水污染和噪水污染和噪声污染，三声污染，三者合计约占者合计约占受理总数的受理总数的96。中国中国SO2排放情况排放情况年份200020012002200320042005200620072008全国SO2排放量/万吨1995.11947.81926.62158.52254.92549.42588.82468.12321.2年增长率/%-2.4-1.112.04.513.11.6-0.5-0.62
4、000-2008年全国年全国SO2年排放量年排放量注：数据来源于中国环境统计年鉴2009 性性 质质危危 害害 性性来来 源源关于二氧化硫（关于二氧化硫（SO2）关于二氧化硫（关于二氧化硫（SO2）性性 质质危危 害害 性性来来 源源大气主要污大气主要污染物之一。染物之一。二氧化硫是二氧化硫是最常见的硫最常见的硫氧化物，无氧化物，无色气体，有色气体，有毒，有强烈毒，有强烈刺激性气味。刺激性气味。性性 质质危危 害害 性性来来 源源关于二氧化硫（关于二氧化硫（SO2）二氧化硫等酸性气体二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降成为举导致的酸沉降成为举世关注的区域性环境世关注的区域性环境问题；二氧化硫等气问题
5、；二氧化硫等气态污染物在大气中形态污染物在大气中形成的二次微细粒子，成的二次微细粒子，不仅影响人体健康、不仅影响人体健康、大气可见度，甚至导大气可见度，甚至导致全球气候变化。致全球气候变化。SO2的危害1.对人体和哺乳动物的危害对人体和哺乳动物的危害 SO2对组织器官的损伤对组织器官的损伤 对肺、心血管、脑和神经组织、肝肾以及生殖器官的损伤。对肺、心血管、脑和神经组织、肝肾以及生殖器官的损伤。SO2对遗传物质的损伤对遗传物质的损伤 SOSO2 2是不需要体内代谢转化的、直接的细胞染色体断裂剂是不需要体内代谢转化的、直接的细胞染色体断裂剂和遗传毒性因子，长期接触低浓度和遗传毒性因子，长期接触低浓
6、度SOSO2 2有引起接触人群体有引起接触人群体内细胞遗传物质损伤的潜在危险。内细胞遗传物质损伤的潜在危险。2.对植物的危害对植物的危害 因因H+降低细胞降低细胞PH产生的伤害产生的伤害 因因SO2导致细胞导致细胞PH下降会引起气孔关闭，使叶绿下降会引起气孔关闭，使叶绿素变成脱镁叶绿素等。素变成脱镁叶绿素等。因因SO32-和和HSO3-的直接作用产生的伤害的直接作用产生的伤害 可能与二硫化物反应切断双硫键；与辅酶反应，可能与二硫化物反应切断双硫键；与辅酶反应，可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑；与嘧啶化合物反应，可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑；与嘧啶化合物反应，是是mRNA钝化。钝化。因因SO32-和和H
7、SO3-而产生的间接毒害作用而产生的间接毒害作用 与代谢中间产物醛或酮起反应；形成自由基产生与代谢中间产物醛或酮起反应；形成自由基产生危害。危害。SO2的危害 SO2的危害3.对生态环境的危害对生态环境的危害 形成酸雨，改变土壤、水体的酸性。形成酸雨，改变土壤、水体的酸性。性性 质质危危 害害 性性主主 要要 来来 源源关于二氧化硫（关于二氧化硫（SO2）天然来源人为来源：以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、柴油发动机、金属冶炼厂、造纸厂等。SO2 主主 要要 来来 源源内容内容大 气 污 染 现 状 介 绍大 气 污 染 现 状 介 绍1脱硫方法脱硫方法2烟气脱硫工艺
8、烟气脱硫工艺3烟气脱硫工艺综合比较烟气脱硫工艺综合比较4脱硫方法脱硫方法燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧中脱硫燃烧中脱硫燃烧后脱硫燃烧后脱硫脱硫方法脱硫方法燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧中脱硫燃烧中脱硫燃烧后脱硫燃烧后脱硫选煤选煤型煤固硫型煤固硫气化气化液化液化重油脱硫重油脱硫脱硫方法脱硫方法燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧中脱硫燃烧中脱硫燃烧后脱硫燃烧后脱硫流化床燃烧等技术流化床燃烧等技术脱硫方法脱硫方法燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧中脱硫燃烧中脱硫燃烧后（烟气）脱硫燃烧后（烟气）脱硫高浓度高浓度回收回收（制作硫酸）（制作硫酸）低浓度低浓度处理处理SO2+1/2O2 SO3SO3+H2O H2SO4钒催化剂内容内容大
9、气 污 染 现 状 介 绍大 气 污 染 现 状 介 绍1脱硫方法脱硫方法2烟气脱硫工艺烟气脱硫工艺3烟气脱硫工艺综合比较烟气脱硫工艺综合比较4低浓度含硫烟气脱硫方法低浓度含硫烟气脱硫方法方方 法法抛弃法抛弃法再生法再生法 湿法湿法 干法干法干法抛弃系统干法再生系统湿法再生系统湿法抛弃系统湿法抛弃系统石灰法、石灰石法烟气脱硫示意流程图石灰法、石灰石法烟气脱硫示意流程图石灰石研磨制浆石灰制浆再热器烟囱除雾器洗涤塔SO2脱硫液循环槽第二级固液分离固液分离泵泵固体废物泵含硫烟气Fe3+脱脱 硫硫 原原 理理石灰石法：石灰石法：CaCO3+SO2+2H2O CaSO32H2O石灰法：石灰法：SO2+C
10、aO+2H2O CaSO32H2OCa2+Mg2+Na+K+SO2+CaO+2H2O CaSO32H2O石灰法反应过程石灰法反应过程 SO2(g)+H2O H2SO3 H2SO3 H+HSO3-CaO+H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 Ca2+2OH-Ca2+HSO3-+2H2O CaSO32H2O+H+2H+2OH-2H2OCaCO3+SO2+2H2O CaSO32H2O石灰石法反应过程石灰石法反应过程 SO2(g)+H2O H2SO3 H2SO3 H+HSO3-H+CaCO3 Ca2+HCO3-Ca2+HSO3-+2H2O CaSO32H2O+H+H+HCO3-H2CO3 H2CO3
11、 CO2+H2O石灰石、石灰湿法需注意的问题石灰石、石灰湿法需注意的问题腐蚀设备腐蚀设备结垢和堵塞结垢和堵塞除雾器堵塞除雾器堵塞脱硫剂的利用不充分脱硫剂的利用不充分液固分离液固分离固体废物的处理和处置固体废物的处理和处置其他方法其他方法改进的石灰石、石灰湿法烟气脱硫改进的石灰石、石灰湿法烟气脱硫加入己二酸加入硫酸镁“双碱流程”石灰、石灰、NaCONaCO3 3、OHOH-等等无需修改，在浆液循环的任何位置无需修改，在浆液循环的任何位置使副产物变为可溶盐，防结垢使副产物变为可溶盐，防结垢缓冲作用保持较低缓冲作用保持较低PH，提高石灰石利用率，提高石灰石利用率克服石灰克服石灰-石灰石法容易结垢的弱
12、点石灰石法容易结垢的弱点喷雾干燥法烟气脱硫喷雾干燥法烟气脱硫 该法是目前市场上仅次于湿钙法的烟气脱硫技术，其设备和操作简该法是目前市场上仅次于湿钙法的烟气脱硫技术，其设备和操作简单，可使用炭钢作为结构材料，不存在由微量金属元素污染的废水。单，可使用炭钢作为结构材料，不存在由微量金属元素污染的废水。烟气出口温度低，但在露点温度以上，因此不需要重新加热烟气。烟气出口温度低，但在露点温度以上，因此不需要重新加热烟气。吸收剂制备吸收剂制备 吸收和干燥吸收和干燥 固固 体体 捕捕 集集 固体废物处置固体废物处置现场制备：石灰、苏打粉、烧碱现场制备：石灰、苏打粉、烧碱SOSO2 2与雾化浆液混合并迅速溶解
13、，与吸收与雾化浆液混合并迅速溶解，与吸收剂发生化学反应；进入干燥室干燥。剂发生化学反应；进入干燥室干燥。飞灰飞灰6479%6479%，CaSOCaSO3 32H2H2 2O O：1424%1424%，CaSOCaSO4 42H2H2 2O O：2.14%,Ca(OH)2.14%,Ca(OH)2 2：1.25%1.25%最终产物是一种潜在的工业和建材原材最终产物是一种潜在的工业和建材原材料，但目前仍在开发研究料，但目前仍在开发研究干法喷钙脱硫干法喷钙脱硫 因为脱硫效率低，一直未得到推广。但由于它的设因为脱硫效率低，一直未得到推广。但由于它的设备简单，投资低，脱硫费用少，占地面积少，适合老电备简单
14、，投资低，脱硫费用少，占地面积少，适合老电厂脱硫改造、脱硫产物呈干态易于处理等特点，也能被厂脱硫改造、脱硫产物呈干态易于处理等特点，也能被人们所接受。人们所接受。石灰石粉受热分解成石灰石粉受热分解成CaO+COCaO+CO2 2，CaO+SOCaO+SO2 2+O+O2 2生成生成CaSOCaSO4 4，剩下的，剩下的CaOCaO与喷雾生成与喷雾生成Ca(OH)Ca(OH)2 2，之后与，之后与SOSO3 3反应反应生成生成CaSOCaSO4 4。它的缺点是会对锅炉效率和传热特性产生一定影响，它的缺点是会对锅炉效率和传热特性产生一定影响，灰负荷也会影响结渣和结灰的特性。另一方面，会影响灰负荷也
15、会影响结渣和结灰的特性。另一方面，会影响到电除尘器的除尘性能。到电除尘器的除尘性能。循环流化床烟气脱硫循环流化床烟气脱硫石灰制备系统收尘引风系统脱硫反应系统原理CaO+SO2+2H2O CaSO42H2OCaSO32H2O+0.5O2 CaSO42H2O循环流化床烟气脱硫的主要优点是脱硫剂反应停留循环流化床烟气脱硫的主要优点是脱硫剂反应停留时间长，对锅炉负荷变化的适应性强，提高了石灰时间长，对锅炉负荷变化的适应性强，提高了石灰利用率。但目前循环流化床烟气脱硫系统只在较小利用率。但目前循环流化床烟气脱硫系统只在较小规模电厂锅炉上得到应用，有待进步。规模电厂锅炉上得到应用，有待进步。内容内容大 气
16、 污 染 现 状 介 绍大 气 污 染 现 状 介 绍1脱硫方法脱硫方法2烟气脱硫工艺烟气脱硫工艺3烟气脱硫工艺综合比较烟气脱硫工艺综合比较4脱硫效率一般来说湿法工艺的效率最高，可达到一般来说湿法工艺的效率最高，可达到95%95%以上；而干法通常在以上；而干法通常在60-85%60-85%范围内。范围内。钙硫比（Ca/S）湿法因反应条件较为理想，为湿法因反应条件较为理想，为1.01.01.21.2；干法则一般为干法则一般为2.02.02.52.5。脱硫剂利用率Ca/SCa/S越低，则脱硫剂利用率越高，所以湿法越低，则脱硫剂利用率越高，所以湿法利用率最高，利用率最高，90%90%以上，干法以上，
17、干法30%30%以下。以下。与与SOSO2 2反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比脱硫剂来源大部分工艺都采用钙基化合物作为脱硫剂，大部分工艺都采用钙基化合物作为脱硫剂，因为钙基物如石灰石储量丰富，成本低，产因为钙基物如石灰石储量丰富，成本低，产物稳定，无二次污染。物稳定，无二次污染。脱硫副产品的处理处置湿法脱硫工艺副产品是石膏，可回收；干法湿法脱硫工艺副产品是石膏，可回收；干法是是CaSOCaSO4 4与与CaSOCaSO3 3的混合脱硫灰渣。的混合脱硫灰渣。对锅炉原有系统的影响石灰石、氨法等湿法工艺一般安装在电厂除尘器后面，石灰石、氨法等湿
18、法工艺一般安装在电厂除尘器后面，对原系统基本没影响，但烟气必须加热后排放；对原系统基本没影响，但烟气必须加热后排放；干法增加灰量，并影响锅炉受热面的结渣、积灰、腐干法增加灰量，并影响锅炉受热面的结渣、积灰、腐蚀和磨损特性。蚀和磨损特性。占地面积石灰石石灰石/石灰法：石灰法：300030005000m5000m2 2；干法：干法：100010001500m1500m2 2。流程复杂程度石灰石石灰石/石灰法机械设备总数约为石灰法机械设备总数约为150150台，工艺流程最为复杂；台，工艺流程最为复杂；喷雾干燥法的流程为中等复杂，工艺采用石灰进行消化，然后喷雾干燥法的流程为中等复杂，工艺采用石灰进行消
19、化，然后制成石灰浆液，而浆液的处理较为复杂；制成石灰浆液，而浆液的处理较为复杂；干法流程较简单，几乎没有液体罐槽，仅有少量风机。干法流程较简单，几乎没有液体罐槽，仅有少量风机。工艺成熟程度湿法工艺生产商较多，主要集中在美国、德国和日本，湿法工艺生产商较多，主要集中在美国、德国和日本，经验相对丰富；经验相对丰富；干法运用不多，瑞典、德国、奥地利用得相对较多。干法运用不多，瑞典、德国、奥地利用得相对较多。总而言之，世上没有任何事总而言之，世上没有任何事情是绝对的。选择烟气脱硫的情是绝对的。选择烟气脱硫的工艺亦是如此，只有根据实际工艺亦是如此，只有根据实际情况筛选方案，从而选择更加情况筛选方案，从而选择更加适合自身条件的脱硫方法。适合自身条件的脱硫方法。非常感谢，一路有你。
