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煙氣脫硫技術(shù)

文檔作者：沈紅玲白志強(qiáng) 郭曉品曾江陳寒雪文檔來源： 1．秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 2．中冶京誠(chéng)(秦皇島)工程技術(shù)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年03月11日
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全國(guó)性建材科技期刊—— 《玻璃》 201 4年 第8期 總第275期
煙氣脫硫技術(shù)
沈紅玲 白志強(qiáng) 郭曉品 曾江 陳寒雪
(1．秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計(jì)院秦皇島市066001；
2．中冶京誠(chéng)(秦皇島)工程技術(shù)有限公司秦皇島市066000)
摘要隨著空氣質(zhì)量狀況的不斷惡化以及國(guó)家對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高， 煙氣脫硫技術(shù)受到了更廣泛的關(guān)注。文
章綜述了國(guó)內(nèi)外的煙氣脫硫技術(shù)，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞玻璃工業(yè)煙氣脫硫
中圖分類號(hào)：TQ171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003—1987(2014)08—0040—04
The Technology of Desulfurization From Flue Gas
Shen Hongling ，Bai Zhiqiang2，Guo Xiaopin ，Zeng Jiang ，Chen Hanxue
(1．Qinhuangdao GlassIndustryResearchAndDesiginInstitute，Qinhuangdao，066001；
2．MCC Capital Engineering＆Research Incorpora~on Qinhuangdao Co．，Ltd．，Qinhuangdao，066000)
Abstract：With the worsening air quality and the continuously improve of the environmental quality
requirements．The technologies of desulfurization from flue gas have been widely concerned．This paper
introduced the technologies of desulfurization from flue gas at home and abroad，an d analyzed its
advantages and disadvantages．
Key W ords：glass industry，flue gas，desulfurization
0 引言
煤和天然氣是我國(guó)玻璃工業(yè)生產(chǎn)的主要能
源。燃料的燃燒勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生sO 等有害氣體，這
些氣體及粉塵顆粒物是造成大氣污染、增加
PM2．5含量的主要元兇。為了減輕燃料燃燒排放
的有害氣體對(duì)環(huán)境的污染，加快脫硫、脫硝技術(shù)
和設(shè)備的研究、開發(fā)、推廣和應(yīng)用成為當(dāng)前玻璃
工業(yè)生產(chǎn)中大氣污染控制工作的一個(gè)重點(diǎn)。
根據(jù)操作過程的的物相，煙氣脫硫技術(shù)可以
分為濕法、干法和半干法。
1 濕法煙氣脫硫技術(shù)
常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有：石灰石石膏
法、雙堿法、海水脫硫法、氨洗滌法、磷銨肥
法、鈉堿法煙氣脫硫技術(shù)等。
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1．1 石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)
石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)是目前世界上應(yīng)
用最廣的一種脫硫技術(shù)。它是利用石灰石漿液中
的碳酸鈣與二氧化硫在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)生成
二水石膏來達(dá)到脫硫目的的。
石灰石石膏法煙氣脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)是：脫硫
效率高，技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠，對(duì)燃料種類的變
化有很強(qiáng)的適應(yīng)性，吸收劑的資源豐富、價(jià)格
低，脫硫反應(yīng)的副產(chǎn)物便于綜合利用，技術(shù)更新
快等。缺點(diǎn)是：工藝設(shè)備占地面積大，一次性建
設(shè)投資費(fèi)用相對(duì)較高。
1。2 雙堿法煙氣脫硫技術(shù)
為了克服石灰石石膏法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)，雙
堿法煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并且得到了很好的
發(fā)展。與石灰石、石灰煙氣脫硫技術(shù)采用的鈣基
脫硫工藝相比，雙堿法采用的是鈉基脫硫劑。與
研究與綜論
鈣法相比有以下優(yōu)點(diǎn)：用NaOH作為脫硫劑，循
環(huán)水在循環(huán)過程中不會(huì)對(duì)水泵、管道、設(shè)備等造
成腐蝕和堵塞，便于設(shè)備的運(yùn)行與保養(yǎng)；吸收劑
再生和脫硫渣沉淀均在脫硫塔外進(jìn)行，避免了脫
硫塔的堵塞與磨損，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性，
降低了操作過程中產(chǎn)生的費(fèi)用；脫硫塔可用高效
板式塔或者填料塔來代替空塔，增加了系統(tǒng)的緊
湊程度，提高了脫硫效率；鈉基脫硫劑對(duì)sO 的
吸收速度快，因此可以用較小的液氣比來實(shí)現(xiàn)較
高的脫硫效率；對(duì)于脫硫除塵一體化技術(shù)而言，
用雙堿法可以提高石灰利用率。
雖然雙堿法煙氣脫硫技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但
是Na S0 的氧化副反應(yīng)產(chǎn)物為Na SO ， 由于
N sO 較難再生，因此需要源源不斷地對(duì)NaOH或
Na CO 進(jìn)行補(bǔ)充，從而增加了堿的消耗量；此
外，Na SO 的存在也會(huì)影響石膏的質(zhì)量。
1．3 海水法煙氣脫硫技術(shù)
海水法煙氣脫硫工藝是利用海水的堿度來達(dá)
到脫除煙氣中二氧化硫的一種方法。與其它脫硫
工藝相比，海水法因其具有不產(chǎn)生廢棄物、工藝
簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、脫硫效率高、系統(tǒng)運(yùn)行可靠、
投資運(yùn)行費(fèi)用較低等特點(diǎn)，在沿海國(guó)家和地區(qū)，
得到了日益廣泛的應(yīng)用。
海水法煙氣脫硫工藝最大的問題是脫硫過程
中會(huì)產(chǎn)生重金屬的沉積，這種重金屬的沉積和脫
硫反應(yīng)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響在短時(shí)間內(nèi)不容易
顯現(xiàn)，需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀察和測(cè)量才能得出結(jié)
論。基于以上問題，在環(huán)境比較敏感和對(duì)環(huán)保質(zhì)
量要求較高的地區(qū)需要慎重選擇。
1．4 氨法煙氣脫硫技術(shù)
氨法煙氣脫硫技術(shù)是以氨水作為吸收劑，其
副產(chǎn)品是硫酸銨。氨法煙氣脫硫技術(shù)是煙氣脫硫方
法中比較成熟的方法，也被較早地應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)
過程中。氨法煙氣脫硫技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是：擁有較
高的脫硫效率，能滿足各個(gè)地區(qū)的環(huán)保要求；能很
好地適應(yīng)煙氣條件的變化；反應(yīng)的副產(chǎn)物為硫酸銨
晶體，直徑在0．2～0．6 mm，可作為肥料應(yīng)用；整個(gè)
系統(tǒng)沒有廢水和廢渣的產(chǎn)生；耗能低；設(shè)備運(yùn)行安
全、可靠和適應(yīng)性強(qiáng)。此法的缺點(diǎn)是：氨易于揮
發(fā)，因而需要消耗大量的吸收劑；氨的來源會(huì)受到
地域及生產(chǎn)行業(yè)的較大限制。
1．5 磷銨肥法煙氣脫硫技術(shù)
磷銨肥法煙氣脫硫技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，很好
地解決了大中型燃煤鍋爐產(chǎn)生的二氧化硫污染問
題，既保護(hù)了大氣環(huán)境，又對(duì)硫資源進(jìn)行了回收
再利用，這種方法在運(yùn)行成本、技術(shù)先進(jìn)性等諸
多方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的煙氣脫硫技術(shù)。但是該技術(shù)
也有投資較高、工藝流程太長(zhǎng)、設(shè)備種類繁多、
操作較復(fù)雜等缺點(diǎn)。
1．6 鈉堿法煙氣脫硫技術(shù)
在煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，堿性氧化物
~I]NaOH或Na CO 與其它類型的吸收劑相比，受到
人們更多的關(guān)注。這是因?yàn)閴A性氧化物對(duì)SO，的
親和力相當(dāng)高，亞硫酸鈉一亞硫酸氫鈉的化學(xué)機(jī)
理適用于吸收與再生循環(huán)操作，并且有將所有化
合物保持在溶液內(nèi)的能力，從而避免了吸收塔內(nèi)
的結(jié)垢和淤塞。
但與氨堿及鈣堿相比，堿源相對(duì)比較緊張，
特別是NaOH，來源更困難些。
2 干法煙氣脫硫技術(shù)
常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有：活性碳吸附
法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射脫硫
法、脈沖電暈煙氣脫硫技術(shù)以及金屬氧化物脫硫
法等。
2．1 活性碳吸附法
煙氣活性炭脫硫技術(shù)是采用物化吸附原理對(duì)
煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝處理的。它是19世紀(jì)60年代
發(fā)展起來的一種干法脫硫技術(shù)。由于活性炭脫硫
技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、投資小、不用
水、無二次污染、活性炭可再生等優(yōu)點(diǎn)，受到了
煙氣脫硫行業(yè)越來越多的重視和關(guān)注。但是，由
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全國(guó)性建材科技期刊—— 《玻璃》 201 4年 第8期 總第275期
于活性炭煙氣脫硫技術(shù)的煙氣處理量較小，吸附
反應(yīng)速度相對(duì)較慢，吸附劑活性炭的使用量大、
價(jià)格高等因素限制了活性炭煙氣脫硫技術(shù)推廣和
使用。
2．2 電子束輻射法
電子束輻射法煙氣脫硫脫硝技術(shù)是利用電子
束(電子能量為800keV～1MeV)的輻照，將煙氣
中的sO 和NOX轉(zhuǎn)化為硫酸銨和硝酸銨的一種新
型的脫硫脫硝工藝。
該技術(shù)的特點(diǎn)主要有：干法處理過程中無廢
水廢渣的產(chǎn)生；能同時(shí)完成脫硫脫硝，脫除率可
自由設(shè)定；對(duì)燃料含硫量的適應(yīng)性強(qiáng)，脫硫率可
高達(dá)90％以上；系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作方便，過程易于
控制；對(duì)于不同含硫量的煙氣和煙氣量的變化有
較好的適應(yīng)性和負(fù)荷跟蹤性；副產(chǎn)品為硫酸銨和
硝酸銨混合物，可用作化肥；脫硫成本低于常規(guī)
方法。
2．3 荷電干式吸收劑噴射脫硫法
荷電干式脫硫技術(shù)是利用高速流過高壓靜電
充電區(qū)從而帶上靜電荷的鈣基吸收劑，被噴射到
煙氣流中時(shí)，因帶同種電荷互相排斥，增大裸露
面積，大幅提高脫硫效率的一種方法。
荷電干式吸收劑噴射脫硫技術(shù)具有以下特
點(diǎn)：投資較少，占地面積小，工藝流程簡(jiǎn)單，沒
有設(shè)備的污染及結(jié)垢現(xiàn)象，無廢水、廢渣的產(chǎn)
生，副產(chǎn)物可用作肥料，不產(chǎn)生二次污染物，脫
硫效率高于90％，有廣泛的適應(yīng)性等。
但是，此方法對(duì)干吸收劑粉末中ca(OH)，
的含量、粒度及含水率等要求較高；脫硫是靠電
子束加速器來產(chǎn)生高能電子，這對(duì)于一般大型企
業(yè)來講，需要大功率的電子槍，這會(huì)對(duì)人體造成
危害，因此還需要進(jìn)行防輻射屏蔽，所以對(duì)設(shè)備
運(yùn)行和維護(hù)的要求較高。
2．4 脈沖電暈煙氣脫硫技術(shù)
當(dāng)電子束技術(shù)用于大型燃煤電廠煙氣脫硫
時(shí)，所需束功率是可觀的，生產(chǎn)成本及運(yùn)行維護(hù)
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費(fèi)用均較高。為了尋找更廉價(jià)的低溫等離子體發(fā)
生技術(shù)，產(chǎn)生了脈沖電暈技術(shù)。
脈沖電暈放電脫硫脫硝有著突出的優(yōu)點(diǎn)：它
能在單一的過程中同時(shí)脫除sO：和NO ；高能電子
由電暈放電自身產(chǎn)生，從而不需要昂貴的電子
槍，也不需要輻射屏蔽；它只要對(duì)現(xiàn)有的靜電除
塵器進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑炀涂梢詫?shí)現(xiàn)，并可能集脫硫
脫硝和飛灰收集的功能于一體；它的最終產(chǎn)品可
用作肥料，不產(chǎn)生二次污染。盡管國(guó)內(nèi)外近年來
對(duì)脈沖電暈脫除sO 和NO 的技術(shù)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)
研究，并進(jìn)行了較大規(guī)模的中試，但仍有許多問
題亟待研究解決，各項(xiàng)性能還有待改善提高。
2．5 金屬氧化物煙氣脫硫技術(shù)
因?yàn)閟0，是一種活潑性氣體，而氧化鋅
(ZnO)、氧化鐵(Fe 0 )、氧化銅(CuO)等
金屬氧化物對(duì)s0，有較強(qiáng)的吸附能力，根據(jù)這一
特性，產(chǎn)生了金屬氧化物煙氣脫硫技術(shù)。這種脫
硫方法，不產(chǎn)生污水、廢酸，不會(huì)造成污染，但
因?yàn)槠涿摿蛐实?、設(shè)備龐大、投資巨大、操作
難度高、脫硫成本高等局限性，導(dǎo)致此脫硫方法
沒有得到很好的推廣。該技術(shù)的關(guān)鍵是開發(fā)新的
吸附劑。
3 半干法煙氣脫硫技術(shù)
半干法煙氣脫硫的市場(chǎng)占有率僅次于濕法。
半干法煙氣脫硫技術(shù)是介于濕法和干法之間的一
種脫硫技術(shù)，它的脫硫效率、脫硫劑的利用率等
參數(shù)也介于干法和濕法之間。半干法煙氣脫硫技
術(shù)主要用于中小企業(yè)的煙氣治理。
3．1 噴霧干燥煙氣脫硫技術(shù)
噴霧干燥煙氣脫硫技術(shù)是利用機(jī)械力或者氣
流的力量將吸收劑分散成細(xì)小的霧滴，從而增大
煙氣與吸收劑接觸面積，增加脫硫效率的一種煙
氣脫硫技術(shù)。它的脫硫率介于65％ 85％之間。
噴霧干燥法煙氣脫硫是在氣、固、液三相狀態(tài)下
進(jìn)行的，具有工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、生成物易處理、不
研究與綜論
會(huì)對(duì)脫硫設(shè)備造成腐蝕和堵塞、水耗量低等優(yōu)
點(diǎn)。缺點(diǎn)是自動(dòng)化要求較高，吸收塔內(nèi)固體沉
積，容器和管道易堵塞，噴霧器磨損和破裂較嚴(yán)
重，煙道和除塵器的腐蝕嚴(yán)重，難以控制吸收劑
的用量，吸收效率較低。因此，該技術(shù)的關(guān)鍵仍
是開發(fā)新的吸附劑。
3．2 循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)
循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)是最近幾年新興的
較先進(jìn)的煙氣脫硫技術(shù)，它具有投資較低的優(yōu)
點(diǎn)，比較適合發(fā)展中國(guó)家使用，所以循環(huán)流化床
煙氣脫硫技術(shù)正在引起越來越多的重視。
循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)是根據(jù)循環(huán)流化床
的工作原理，使吸附劑在流化床中反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)
煙氣進(jìn)行脫硫的一種方法。此法最大的優(yōu)點(diǎn)是，
通過噴水控制床溫在最佳反應(yīng)溫度下，以達(dá)到最
好的氣、固紊流混合，在此過程中未反應(yīng)的消石
灰表面不斷暴露出未，通過固體物料的多次循
環(huán)，使脫硫劑停留很長(zhǎng)時(shí)間，從而大大地提高了
脫硫劑利用率和脫硫效率。
與濕法煙氣脫硫技術(shù)相比，循環(huán)流化床煙氣
脫硫技術(shù)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、運(yùn)行可靠、產(chǎn)
生的固態(tài)產(chǎn)物易處理等優(yōu)點(diǎn)。因此，循環(huán)流化床
煙氣脫硫技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景。
4 結(jié)語
如何去除工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的含有二氧化
硫和氮氧化物的煙氣處理技術(shù)，已成為目前環(huán)境
保護(hù)工作中一個(gè)令人關(guān)注的重要課題，而探索可
再生脫硫劑也成為日趨緊迫的一項(xiàng)工作，完善和
改進(jìn)各項(xiàng)脫硫工藝技術(shù)以及加大對(duì)新興脫硫技術(shù)
的應(yīng)用是控制大氣二氧化硫含量的必要條件。
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