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1、第27卷第1期武汉化工学院学报Vol.27No.12005年01月J.WuhanInst.Chem.Tech.Jan.2005文章编号:10044736(2005)01003204燃煤烟气脱硫技术发展苏青青,杨嘉谟(武汉化工学院环境与城市建设学院,湖北武汉430074)摘要:对现在应用较广的烟气脱硫技术进行了详细介绍,并对各种烟气脱硫技术进行分析比较,指出了优缺点,对国内脱硫工艺发展具有一定的参考意义.关键词:燃煤污染;烟气脱硫;技术发展中图分类号:X701文献标识码:B或石灰的浆液作脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气0引言喷淋洗涤,使烟气中的SO2反应生成Ca
2、CO3和我国的能源构成以煤炭为主,其消费量占一CaSO2+4,该反应的关键是Ca的形成.石灰石系统次能源总消费量的70%左右.煤炭的大量直接燃中Ca2+的产生与H+的浓度和CaCO3的存在有烧造成我国大气污染呈煤烟型污染特点,其结果关,而在石灰系统中,Ca2+的生产与CaO的存在[1,2]是向大气中排放SO2,NOx和烟尘等污染物.有关.石灰石系统操作的最佳pH值为5.8～6.2,随着SO2排放量的递增,近几年来我国酸雨发展而石灰系统操作的最佳pH值约为8.速度惊人,酸性降水发生频率超过50%以上,有石灰石/石灰抛弃法的主要装置由脱硫剂的[3,4]的地区已高
3、达90%.酸雨污染的加剧对生态制备装置、吸收塔和脱硫后废弃物处理装置组成,系统、建筑物和材料、农业、人体健康等方面均造其关键性的设备是吸收塔.对于石灰石/石灰抛弃成了重大的危害,控制SO2和酸雨污染,最终都要法,结垢与堵塞是最大问题,主要原因在于:溶液[5,6]落实到减少SO2的排放上.因此,燃煤脱硫技或浆液中的水分蒸发而使固体沉积;氢氧化钙或术的研究开发水平和经济性是当前制约有关政策碳酸钙沉积或结晶析出;反应产物亚硫酸钙或硫和计划实施的关键因素.目前控制燃煤SO2污染酸钙的结晶析出等.所以吸收洗涤塔应具有持液的技术可分为四类,即燃煤前脱硫、燃煤中脱硫、量大
4、、气液间相对速度高、气液接触面大、内部构燃烧后烟气脱硫以及煤转化过程中的脱硫,其中件少、阻力小等特点.洗涤塔主要有固定填充式、烟气脱硫被认为是控制SO2污染最行之有效的途转盘式、湍流式、文丘里式和道尔型式等,它们各[7,8]径.有优缺点.脱硫后固体废弃物的处理也是石灰石/石灰抛弃法的一个很大的问题,目前主要采用回1各种烟气脱硫技术的开发与应用填法和不渗透地存储法,都需要占用很大的土地1.1湿法烟气脱硫技术面积.由于以上的缺点,石灰石/石灰抛弃法已逐湿法烟气脱硫的脱硫系统位于烟道的末端、渐被石灰石/石膏法所取代.除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以1.
5、1.2石灰石/石膏法该技术与抛弃法的区[9]脱硫后的烟气需要再加热才能排出.由于是气别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使液反应,其脱硫反应速度快、效率高、脱硫剂利用CaSO3都氧化为CaSO4(石膏),脱硫的副产品为率高,如用石灰做脱硫剂时,当nCa∶nS=1时,脱石膏.石灰石/石膏脱硫工艺有一套非常完善的系硫率可达到90%,适合大型燃煤电站的烟气脱统,它包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫[10]硫.但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初剂浆液制备系统、石膏脱水系统和废水处理系统.投资大,运行费用也较高.目前世界上以湿法烟气系统非常完善和相对复杂也是湿
6、法脱硫工艺一次脱硫为主的国家有日本(98%)、美国(92%)、德国性投资相对较高的原因,上述脱硫系统的四个大(90%)等.的分系统,只有吸收塔脱硫系统和脱硫剂浆液制1.1.1石灰石/石灰抛弃法该法是以石灰石备系统是脱硫必不可少的,而烟气换热系统、石膏收稿日期:20040512作者简介:苏青青(1981),女,湖北宜都人,硕士研究生.研究方向:烟气脱硫和环境保护.第1期苏青青等:燃煤烟气脱硫技术发展33脱水系统和废水处理系统则可根据各个工程的具不同的回收装置回收液态SO2、硫酸或单质硫.其[12]体情况简化或取消,湿法脱硫工艺简化能使其投主要工艺方法为:烟气经
7、过文丘里洗涤器进行资不同程度地降低.根据初步测算,湿法脱硫工艺预处理,除去70%～80%的飞灰和90%～95%的简化以后,投资最大幅度可降低50%左右,绝对氯化物,预处理的烟气通入三段式填料塔,逆向与投资可降至简易脱硫工艺的水平,并可进一步提亚硫酸钠和补充的氢氧化钠溶液充分接触,除去高湿法脱硫工艺的综合经济效益.我国重庆珞璜90%以上的SO2,生成亚硫酸氢钠,溶液逐段回流电厂从日本引进了两套石灰石石膏法脱硫装置,得以增浓.净化后的烟气经过加热后由121.9m分别匹配两台容量为360MW的发电机组,100%的烟囱排空.该法最大的优点是能回收高浓度的烟气处理,脱
8、硫率大于95%,系统有效利用率达SO2,但是耗电量较
