浅谈烟气的脱硫关键技术

马辉

摘 要：烟气的脱硫技术对于环保和节能减排来说都有着重要的意义，本文通过我国烟气的污染现状分析，对烟气脱硫的关键技术进行了探究，从干法和湿法两种脱硫方式入手作出介绍，同时为脱硫新技术提出了展望。

关键词：烟气污染；脱硫技术；干法脱硫；湿法脱硫

1烟气的污染现状

我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等，伦敦正是由于光化学烟雾的原因，整天被雾所笼罩着，所以才会有雾都之称。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。

中国的能源消费占世界的8～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。

2烟气脱硫的关键技术

石灰在许多空气污染控制应用中起着关键作用，石灰用于从烟道气中除去酸性气体，特别是二氧化硫（SO2）和氯化氢（HCl）。石灰基技术也正在被评估用于去除汞。石灰比石灰石更具反应性，需要较少的资本设备。使用石灰洗涤器的SO2去除效率在发电厂中为95～99%。在城市废物到能源工廠使用石灰的HCl去除效率为95～99%。清洁发电站煤燃烧烟气的主要方法有两种：干式洗涤和湿式洗滌，两种方式都使用石灰。干洗也用于城市废物能源厂和其他工业设施，主要用于盐酸盐控制。

2.1干式脱硫

在干式脱硫中，将石灰直接注入烟气中以除去SO2和HCl。有两种主要的方法，干式注射系统将干燥熟石灰注入烟道，喷雾干燥器将雾化的石灰浆注入单独的容器中。喷雾干燥器通常形成为筒仓，具有圆柱形顶部和锥形底部，热烟气流入顶部。石灰浆通过雾化器喷射到靠近顶部的气缸中，吸收SO2和HCl。石灰浆中的水然后被热气体蒸发，洗涤的烟道气从圆柱形部分的底部流过水平管道。干燥的未反应的石灰及其反应产物的一部分落到锥体的底部并被除去。然后，烟道气流到颗粒控制装置以除去剩余的石灰和反应产物。干式注射和喷雾干燥器均可产生干燥的最终产品，收集在颗粒控制装置中。在发电厂，干洗主要用于低硫燃料。在城市废物处理厂，干洗可用于除去SO2和HCl。在其他工业设施中使用干洗来控制HCl，干洗方法近年来得到改善，具有优异的去除效率。

2.2湿法脱硫

在湿法石灰洗涤中，将石灰加入到水中，并将所得浆液喷入烟道气洗涤器中。在典型的系统中，待清洁的气体进入圆柱状塔的底部并向上流过石灰浆淋浴。二氧化硫被吸收到喷雾中，然后以硫酸亚钙盐的形式沉淀。亚硫酸盐可以转化为石膏，这是一种可销售的副产物。湿法洗涤处理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。湿法洗涤主要使用镁强化石灰（含3～8%的氧化镁），因为它提供高碱度以增加SO2去除能力并降低结垢潜力。

2.3石灰石效用评价

烟气脱硫（FGD）系统的百分之九十以上使用石灰或石灰石。这一趋势有可能继续进入联合国授权的燃煤电厂二氧化硫减排阶段。2003年，国家石灰协会赞助了Sargent和Lundy的一项研究，以比较美国发电厂使用的主要石灰和石灰石FGD工艺的成本。该研究包括利用资本和运行维护成本要求开发概念设计，使用最新的流程性能标准。研究结果总结在两个报告中：湿法烟气脱硫技术评估和干烟气脱硫技术评估。报告介绍了相对于试剂成本，辅助电力成本，煤硫含量，调度，资本成本和副产品生产（石膏和SO3气溶胶缓释化学品）的干法石灰石和石灰基工艺的竞争地位。

2.4去除HCl和Hg

HCl去除因为石灰也容易与其他酸性气体如HCl反应，石灰洗涤用于控制市政和工业设施的HCl。例如，在城市废物能源厂，干石灰洗涤用于控制排放量占总产能的70%（截至2008年）。使用石灰的HCl去除效率为95～99%。例如，在二级铝厂，EPA认为石灰洗涤是HCl最大可实现的控制技术。EPA测试表明，除去效率大于99%。在我国正在评估用于控制汞排放的不同方法，正在评估的一种控制技术将熟石灰与活性炭结合起来。这种产品由95～97%的石灰和3～5%的活性炭组成，其他钙基吸附剂也被评估为合并SO2和汞去除的成本效益替代品。

3结语

干法和湿法脱硫因其不同的特点而具有不同的使用范围，在实际生产中，应当根据实际情况合理地进行脱硫方式的选择，从而减少环境污染，降低能源的消耗，这对于我国火电厂的发展来说有着深远的意义与价值。

参考文献：

[1]张宝财.烧结烟气脱硫工艺技术分析[J].当代化工研究，2016（09）.