湿法烟气脱硫技术及其研究进展

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1、湿法烟气脱硫技术及其研究进展摘要：烟气脱硫是指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物（SO3和SO2）。烟气脱硫技术是控制二氧化硫污染主要技术和手段。介绍了目前国内外的湿法烟气脱硫技术，并对各类技术的优缺点进行了分析和对比，讨论了部分脱硫工艺的反应动力学问题。关键词：烟气脱硫；二氧化硫；石灰石-石膏；氨法；海水法ResearchDevelopmentontheWetFlueGasDesulfurizationZhangPengchengSupervisor:JiangWenwei(ChemicalEngineeringofSichuanUniv

2、ersityNO.：2014223070086)Abstract：FGDreferstotheremovalofsulfuroxides(SO3andSO2)fromthefluegasorotherindustrialwastegas.FGDtechnologytocontrolsulfurdioxidepollutionisthemaintechniquesandtools.Describesthecurrentwetfluegasdesulfurizationtechnologyathomeandabroad,andtheadvanta

3、gesanddisadvantagesofvarioustypesoftechnologiesareanalyzedandcomparedtodiscusssomeofthereactionkineticsofthedesulfurizationprocessproblems.Keywords：FGD;Sulfurdioxide;Limestone-gypsum;Ammonia;Seawater随着我国对能源需求的日益增加，二氧化硫的排放量逐年增加。由于二氧化硫的大量排放，致使我国出现大面积的酸雨，酸雨对我国造成的经济损失每年超过1100亿元

4、。目前烟气脱硫技术主要分为湿法、干法、半干法三大类。湿法烟气脱硫技术（WFGD)，虽然工艺复杂、一次性投资大、运行费用高、占地面积大，但是脱硫效率高，技术成熟。目前在世界上应用比较广泛。湿法烟气脱硫（WFGD)通常是使用石灰、熟石灰、熟石灰于飞灰的混合物、氨水、海水或其它碱溶液作为吸收剂，将其喷射到烟气中与SO2反应。技术的关键是通过不同途径增加气体的溶解性，进而加以处理[1]。1石灰石–石膏湿法脱硫1.1石灰石-石膏湿法脱硫现状[2]石灰石-石膏法脱硫技术成熟，石灰石来源丰富，脱硫效率高，可减少二氧化硫的排放量，脱硫废水经处理后可回收利用，

5、降低发电成本，石膏可回收利用实现了脱硫渣的无害化处理，符合清洁生产要求。石灰石-石膏法脱硫技术在配套建设脱硫废水处理站及灰水回收系统，落实石膏综合利用的情况下，湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统是今后300MW及以上机组的主要脱硫手段，是目前电厂烟气治理的一种完善的治理技术。该法是目前应用最广泛的一种烟气脱硫工艺，具有脱硫效率高（可达95%以上）、应用成熟、原料来源广泛、价廉易得等优点，但是初投资大，系统复杂，吸收塔等设备易结垢和堵塞，设备部件磨损问题也比较严重。1.2脱硫原理[3]石灰石或石灰的水浆液和SO2反应生成CaSO3、CaSO4[4]。

6、主要化学反应如下：SO2+2H2O=H2SO3CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O2CaSO3+O2=CaSO4CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为石膏。具体反应过程由以下五步实现[5]：(1)溶质SO2由气相主体扩散到气液两相界面气相的一侧；(2)SO2在相界面上的溶解，并转入液相；(3)SO2电离，同时剩余的SO2由液相界面扩散到液相主体；(4)石灰石的溶解、电离与扩散；(5)反应产物向液相主体的

7、扩散及反应产物沉淀的生成。五个阶段是同时进行的。1.3脱硫工艺流程[6~7]该脱硫工艺的流程是：原烟气经FGD的增压风机至气-气加热器（GGH），冷却后的原烟气进入吸收塔与脱硫剂接触反应。在吸收塔中，石灰石喷淋浆液与烟气中的SO2及氧化空气在浆液池中经过复杂的物理化学反应，生成二水硫酸钙，即石膏，石膏从塔底抽出，经脱水处理后形成成品石膏；脱硫后的烟气通过除雾器出去雾滴、气气换热器加热升温后，经烟囱排入大气。其脱硫工艺流程如图所示：图1石灰石-石膏湿法烟气脱落工艺流程1.4动力学研究由于此工艺涉及气液传质-反应过程，反应体系较为复杂，因此对该工

8、艺的动力学研究较少，但对副产物CaSO3的氧化动力学研究较多。该法脱硫工艺中，副产物CaSO3的氧化是影响SO2的脱硫效率的关键因素之一。赵毅[8~9]等人通过一系