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工業(yè)含硫廢氣的脫硫技術與回收凈化

文檔作者：成銘文檔來源：鄭州大學化工與能源學院		點擊數：	更新時間： 2021年05月12日
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工業(yè)含硫廢氣的脫硫技術與回收凈化
成銘(鄭州大學化工與能源學院，河南鄭州450000)
摘要：二氧化硫污染不僅危害健康，還會導致區(qū)域性的酸沉
降和水體、土壤酸化。當前我國90％VA上的二氧化硫均來自煤
炭燃料燃燒．因此燃燒后的煙氣廢氣脫硫是控制大氣污染的重
要一環(huán)。本文以煙氣脫硫為著手點，著重分析二氧化硫的煙氣
脫硫技術。
關鍵詞：二氧化硫；煤炭燃料；大氣污染；煙氣脫硫；
1硫循環(huán)與硫排放
硫是地殼中第六大豐富的元素，在地殼中硫主要以硫酸鹽
的形式存在，其中大部分是石膏或硬石膏。大氣中以氣態(tài)存在
的含硫化合物主要包括硫化氫、二氧化硫、三氧化硫。硫氧化
物s0。是全球硫循環(huán)中的重要化學物質，在大氣中反應生成硫
酸霧和硫酸鹽，是造成大氣污染和酸化的主要污染物之一。
幾乎所有工業(yè)企業(yè)均會產生硫氧化物，它主要來自化石燃
料的燃燒過程及硫化物礦石的焙燒、冶煉等熱過程?；痣姀S、
有色金屬冶煉廠、硫酸廠和煉油廠等都會排放SO：煙氣。對于
中國，能源消費量大且以煤炭為主要能源結構，煤炭是一種低
品位的化石能源，含灰、含硫分較高，隨著燃煤量的增加，燃煤
排放的S0：也不斷大幅增加。
2二氧化硫煙氣脫硫技術
煤炭和石油燃燒排放的煙氣通常含有較低濃度的s0：，范
圍大致為1 0-L10。數量級。煙氣脫硫方法可分為拋棄法和再
生法。拋棄法是在脫硫過程中將形成的固體產物廢棄，連續(xù)不
斷地加入新鮮的化學吸收劑，常同時用于除塵；再生法是與SOz
反應后的吸收劑可連續(xù)地在閉環(huán)系統中再生，再生后的脫硫劑
和由于損耗需補充的新鮮吸收劑再回到脫硫系統循環(huán)使用。
煙氣脫硫也可按脫硫劑是否以漿液狀態(tài)進行脫硫而分為濕法
或干法。濕法系統指利用堿性吸收液或含觸媒離子的溶液吸
收煙氣中的SOz，干法系統指利用固體吸附劑和催化劑在不降
低煙氣溫度和不增加濕度的條件下除去煙氣中SO：。
2．1石灰石，石灰濕法煙氣脫硫
在現有的煙氣脫硫技術中，該法脫硫效率高，技術最為成
熟且運行可靠，應用非常廣泛。其基本原理是用石灰石或石
灰漿液吸收煙氣中的s0：，首先生成亞硫酸鈣，然后再被氧化為
硫酸鈣。脫硫塔底設有漿液循環(huán)池，通入空氣將生成的亞硫酸
鈣氧化為石膏，再回收利用。鍋爐煙氣經除塵、冷卻后進入吸
收塔，吸收塔內用配置好的石灰石或石灰漿液洗滌含S0：的煙
氣，洗滌凈化后的煙氣經除霧和再熱后排放，吸收塔內排出的
吸收液流入循環(huán)槽，加入新鮮物質進行再生。
為了防止煙氣中可溶部分(氯氣濃度)超過規(guī)定值和保證石
膏質量，須從系統中排放一定量的廢水。廢水處理裝置要對水
力旋流分離器的溢流水或皮帶過濾機的過濾水進行處理，且應
控制廢水氯離子質量濃度小于20000mg／L．
2．2氧化鎂濕法煙氣脫硫
氧化鎂法的脫硫率高，可達90％以上，可回收硫，也能避免
產生固體廢棄物，是一種有競爭性的脫硫技術。氧化鎂法可分
為拋棄法、再生法和氧化回收法。
再生法是用MgO的漿液吸收soz，生成含水亞硫酸鎂和少
量硫酸鎂，再送流化床加熱，當溫度在約為1143K時釋放出
MgO和高濃度S0：。再生的MgO可循環(huán)利用，S0：可回收制酸，
整個過程可分為SO：吸收、固體分離和干燥、MgS03再生三個主
要工序。S0：吸收裝置一般采用噴淋塔，由高速氣體霧化吸收
液，并添加抑制劑抑制亞硫酸鎂的氧化，吸收塔排出的吸收液
中固體含量約為10％，通過離心干燥去除表面水并通過加熱去
除MgSO，和MgSO。結晶中的結晶水。用流化床煅燒干燥后的
MgSO，和MgSO。，發(fā)生分解產生MgO和s0：，排氣中s0：濃度符合
帶4酸要求。
拋棄法也稱氫氧化鎂法，脫硫工藝與上述再生法相似。拋
棄法進行強制氧化以促使亞硫酸鎂全部或大部分轉變?yōu)榱蛩?
鎂，強制氧化能大大降低吸收漿液固體含量，利于防垢，同時降
低了脫硫液的COD達到外排要求。
2．3循環(huán)流化床煙氣脫硫
循環(huán)流化床煙氣脫硫的原理是利用循環(huán)流化床強烈的傳
熱和傳質特性，在流化床內加入石灰脫硫劑從而達到脫硫，并
除掉部分有害氣體的目的，同時也可脫除煙氣中的HCl和HF
等酸性氣體。整個脫硫系統由石灰漿制備系統、脫硫反應系統
和收塵引風系統三部分組成，煙氣進入循環(huán)流化床反應器，再
在其中與石灰漿反應，石灰漿固體在反應器內同時完成蒸發(fā)和
脫硫過程。煙氣經分離器和除塵器后，部分物料循環(huán)進入流化
床反應塔，其他物料收集后集中處理，利用物料的循環(huán)增長脫
硫劑的停留時間，來提高鈣利用率和反應器的脫硫效率。
3結語
過去的數十年中，煙氣脫硫技術得到廣泛應用，無論是濕
法系統、干法系統，還是拋棄系統、回收系統，都有著日趨成熟
的脫硫方法。對各種煙氣脫硫技術進行綜合比較，根據其成熟
程度進行技術選用，兼顧經濟條件、燃煤煤質、脫硫機來源和環(huán)
保要求，才能最大程度地處理好工業(yè)含硫廢氣。
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作者簡介：成銘(1996-)，男，漢族，河南南陽市人，職稱：學生，
鄭州大學化工與能源學院，專業(yè)：環(huán)境科學。
2017年03月化工彳群J 115
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