燃煤排放烟气脱硫技术概述.pdf

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1、燃煤排放烟气脱硫技术概述柏顺袁泽华(北京化工大学，北京100000)[1]摘要：SO2是造成我国大气污染的主要污染物之一。在我国，燃煤排放的SO2是我国SO2排放的主要来源。SO2对人体健康有很大的影响，浓度100ppm的SO2可以造成呼吸道痉挛、呼吸困难，甚至死亡。在自然中，SO2可以产生大气污染，如伦敦光化学烟雾等。SO2还可以产生酸雨。当前，我国近20个省市地区受酸雨的侵蚀和危害。酸雨会腐蚀雕塑、金属、建筑物等。此外，酸雨还会影响植[1,2]物生长，破坏土地成分。每年，全球因酸雨造成的环境污染导致的直接和间接经济损失高达百亿元。关键词：燃煤；排放烟气

2、；脱硫技术1脱硫的意义与必要性石灰石-石膏法等。烟气脱硫不需对燃烧设备或工艺进行改造，现阶段具有成本低廉、操作方便、技术成熟等优点。为促进我国硫酸工业的环保水平，促进转型升级，2010年12月31日，我国发布发布了《硫酸工业污染物排放标准》受煤炭产地、处理技术等因素的限制，燃烧前脱硫技术仍(GB26132-2010)，更加严格地规定了硫酸工业中SO2的排处于实验室阶段，目前仅有少量的中试和商业化报道。燃烧中放标准。新标准规定，从2013年10月1日起，SO2排放限值降脱硫技术发展迅速，但其限制明显：即反应生成物难处理和利低到400mg·m-3[3，4]。用

3、。因此，燃烧后脱硫技术是当前发展最充分、工业化应用程度最高的脱硫技术。上表对当前典型脱硫技术进行了总结。2011年发布的《火电厂大气污染物排放标准》规定：自2012.01.01起，新建火电厂执行SO2气体的排放限值为2003旋转填充床氨法脱硫技术-3mg·m。对比发现，我国新制定的标准比其他国家更为严格。氨法脱硫工艺因技术成熟、运行平稳，目前已经实现了商据统计，当前正在开发和应用的脱硫技术已经超过了200业化。理论而言，氨法脱硫工艺应使用氨溶液用于吸收剂；然种。概括而言，脱硫技术可以分为：燃烧前、燃烧中和燃烧后脱而，实际上主要是以氨与SO2反应生成的(NH

4、4)2SO3作为吸收硫(即烟气脱硫)。剂。根据反应副产物，氨法脱硫工艺主要分为氨-酸法、氨-亚2当前典型脱硫技术(见表1)硫酸铵法、氨-硫酸铵法三种。氨-酸法脱硫过程需要消耗硫酸；氨-亚硫酸铵法的副产品为亚硫酸铵，亚硫酸铵因产能燃烧前脱硫是指在燃烧前对燃料进行脱硫或固定硫的脱过剩，处理困难。因此，这两种工艺受到一定的限制。硫酸铵是硫方式。其处理技术主要通过物理(机械、磁力或洗选)、化学氨-硫酸铵法的副产品，可用做肥料。此外，氨法脱硫工艺运或生物(微生物降解)的方法实现。燃烧中脱硫则是在燃烧中行稳定，脱硫塔不易结垢，适合中高硫煤种，不产生废水污染。通过添加固

5、定剂或催化剂实现脱硫，主要方式有煤固硫技术、因而，氨-硫酸铵法得到了更多关注。氨法脱硫工艺的优点是石灰/石灰石直接喷射技术，石灰石注入炉内分段燃烧技术脱硫效率高、运行稳定、成本低廉和副产物可利用。根据吸收(LIMB)、循环流化床燃烧技术(CFBC)、增压流化床燃烧燃气和氧化方式的不同，商业化的氨法脱硫工艺有Walther工艺、/蒸汽联合循环技术(PFBC-CC)、煤气/蒸汽联合循环技术AMASOX工艺、GE(Marsulex)工艺、NKK工艺等。(IGCC)、炉内喷钙和氧化钙活化技术(LIFAC)等。燃烧中脱硫技术具有燃烧效率高、煤种适应性强、脱硫效率较高

6、的特点，但在氨法脱硫过程中，主要反应为吸收剂与烟气中的SO2反[7，8]是需要改造锅炉。烟气脱硫(即燃烧后脱硫)，顾名思义就是对应。式(1)-式(3)主要发生在SO2的吸收过程，式(4)-式(5)[6，7]燃烧后的烟气进行脱硫或者固硫的方法，主要有氨法、双碱法、为副产物的生成过程。表1湿法、半干法和干法烟气脱硫工艺对比脱硫方法优点缺点Ref.湿法脱硫石灰/石灰石洗涤法技术成熟，应用范围广，成本低，副产品为石膏运行成本高，腐蚀，酸性废水，堵塔[5]双碱法成本低，无堵塞，副产品石膏运行成本高，腐蚀，酸性废水，[6]氨法脱硫剂利用率高，效率高，副产品可利用运行成

7、本高，腐蚀，氨损失[7]海水法成本低，运行成本低，无堵塔适用低硫时，高能耗、热污染，地域限制[5]半干法脱硫石灰喷雾干燥法[5]石灰喷射炉法成本低，运行成本低，系统稳定堵塔，结块[6]管道喷射法成本低，运行成本低，堵塔，结块[5]干法脱硫成本低，运行成本低，堵塔，结块LIFAC工艺工艺流程短，无废物运行成本高，设备体积大[5]CFD-FGD工艺工艺流程短，无废物运行成本高，设备体积大[5]76

8、2017年5月2017年5月

9、77技术与信息SO2(g)←→SO2(aq)(1)SO2(aq)+H2O←→H2SO3(2)(NH4)2SO3+H2SO3←→2NH4

10、HSO3(3)蒙东褐煤热解特性2(NH4)2SO3+O2←→2(N