二氧化硫污染的治理与资源化利用途径分析
2017-12-28国颖山东师范大学附属中学
国颖 山东师范大学附属中学
二氧化硫污染的治理与资源化利用途径分析
国颖 山东师范大学附属中学
21世纪,我们正面临着资源匮乏、环境污染严重的局面,如何降低“三废排放”、实现资源的循环利用,成为世界各国人们都迫切关心的问题。本文分析了对环境污染较大的二氧化硫污染问题,首先陈述了二氧化硫污染的来源及其危害;接着对目前主要的二氧化硫治理方法做了介绍;最后为二氧化硫的循环利用提出了建议。
二氧化硫污染 治理方法 循环利用
1 二氧化硫污染的主要来源及其危害
工业的发展,使得燃料、金属、化工产品的市场需求越来越大,大量工厂对能源的不合理使用以及过分追求经济效益的观念,使得二氧化硫污染越来越严重,严重影响着能源的利用率及人们的生活质量。
1.1 二氧化硫污染的来源
1.1.1 对煤炭资源的使用
目前,煤炭仍是重要的工业燃料,据统计,2016年中国的煤炭产量高达33.6亿吨,主要用于火力发电、钢铁制造以及其他锅炉生产行业中。在煤炭中,煤中硫含量最高达10%,其中包括可在燃烧过程中产生废气即二氧化硫气体的可燃硫、不可燃烧最终留存在煤渣中的固定硫。煤炭燃烧产生的二氧化硫污染主要以烟气硫的形式存在。
1.1.2 金属冶炼
金属冶炼的主要方法是将矿石高温熔融分离,矿石中含有各种有色金属、稀有金属元素,同时也含有碳、硫等化学元素。随着市场对金属材料需求的加大,在冶炼过程中产生的二氧化硫污染也越来越严重。
1.1.3 化工产品生产
在一些化工产品,比如化妆品、胶漆、塑料、沥青等材料的生产过程中,会涉及到石油的提炼加工、多种化合物之间的反应过程,包括浓缩、提炼、加工等多个环节,在这些环节中,废气的排放污染严重,也是我国二氧化硫污染主要的来源之一。
1.2 二氧化硫的危害
1.2.1 对于人体的危害
二氧化硫气体本身易黏结于人体呼吸道、眼膜、口腔粘液中,并且可以融入人体血液。长期处在二氧化硫污染环境中,会导致自身免疫力下降、易生病,严重时还会引起炎症的发生甚至个体死亡。
1.2.2 对环境的危害
二氧化硫是引起大气污染的主要气体之一,氧化所形成的酸雨对植物、人体、建筑物都具有腐蚀作用,严重影响着农作物的产量和观赏性、实用性植物的生长及对建筑物、建筑材料的保护。
2 治理二氧化硫污染的方法
2.1 新能源的的开发和使用
目前,火力发电在我国工业发电中仍占主要地位,这符合我国的基本国情和工业发展进程。但近年来,不可忽视的是国家在风力发电和水力发电方面的进步。风能源和水能源较煤炭能源来说,具有巨大的开发潜力,并且属于对自然资源的充分利用,可以大大减轻对环境的污染。如今,我们要注重对风能、水能、太阳能的利用,并且加强储能设备的开发,提高资源的利用率。
2.2 生产工艺的改进
降低二氧化硫污染的另一途径便是对生产工艺的改进。一方面,我们可以在原有工艺的基础上添加附属设备。例如在对金属的冶炼过程中对废气进行高压、氧化等一系列处理,既可以减少废气的排放,还可以生产以废气为主要原料的其他产品。另一方面,可以采用新型设备增加原料的利用率,减少由原料的不充分利用造成的污染。例如在对硫酸的生产环节中,如果对硫磺不能充分利用,就会增加二氧化硫的排放。
2.3 废弃物的回收技术
目前,对二氧化硫污染的治理,主要采取以下两种方法,可以有效降低废气中的二氧化硫含量,减少污染。
2.3.1 石灰石法脱硫技术
石灰石脱硫技术在工业上应用较多,分为简易脱硫和改良石灰石脱硫两种方法。目前应用较普遍的是改良石灰石脱硫法。
简易脱硫法使用的主要材料为石灰,脱硫效率一般在85%以下。在脱硫过程中会产生较难处理的副产品石膏,对机器具有一定的腐蚀作用并且结垢现象严重。其运行成本较高,但技术要求低,适合用于生产规模小的企业。
改良石灰石法是对简易脱硫法的改进,技术要求有所提高,适用于中等规模企业。其主要材料是300目石灰石和碱,脱硫率在90%-95%之间,脱硫过程中仍然会发生结垢现象,并且产生难处理的副产品石膏。但由于相较与简易脱硫法脱硫率得到了提升且运行成本也有所降低,运用较为广泛。
2.3.2 烟气脱硫技术
烟气脱硫技术是近年来兴起并且得到广泛认可的脱硫技术,其具有脱硫率高、运行成本低、性价比高等优点。在脱硫过程中使用的是专有的吸收剂,脱硫率在95%-99%之间,副产品为分离可进行加工的二氧化硫气体和各种硫化物,并且无废渣排放,易于操作和处理。由于其需要早期的资本投入,因此适用于中大型企业,应该被推广和提倡。
3 循环利用,提高资源利用率
对废弃物的处理不仅包括减少排放,还应包括对废弃物的回收利用,进行资源化处理,使能源得到充分利用。
我们可以对高浓度的二氧化硫气体进行氧化处理,直接用于硫酸的生产,还可以对低浓度的二氧化硫气体进行压缩,生产其他二氧化硫产品。近年来,由于硫磺的生产工艺简单、易于运输的特点,往往对二氧化硫废气进行提纯处理用以硫磺的生产。
在对二氧化硫的吸收过程中使用碱液和亚硫酸氨溶液,可以制得亚硫酸铵等亚硫酸盐,不仅可以充当造纸药剂、实现废气的回收利用,还可以降低造纸成本。如果对亚硫酸盐进行进一步加工,还可以得到化肥用于农业生产,增加农作物产量,使资源得到了充分的利用。
4 结束语
二氧化硫对人体和环境都有很大的危害,但我们对二氧化硫、硫酸的需求也很大。对于二氧化硫污染的防治,一定要贯彻于生产的每一个环节,还要充分利用当今技术实现二氧化硫的资源化利用。
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