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1、21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展之環(huán)境保護(hù)(上卷)我國煙氣脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀與展望宋文1夏靜2秦衛(wèi)華2侯祺棕11l武漢理工大學(xué),武漢市2.武漢市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所,武漢市摘要我國大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重。二氧化硫是大氣污染的主要污染源之一,二氧化硫的大量排放引起酸雨污染.因此對排放煙氣進(jìn)行脫硫是控制大氣樗染的一個(gè)重要手段。本文概述丁煙氣脫硫技術(shù)研究、開發(fā)、應(yīng)用的現(xiàn)狀,分析了存在的問題以及煙氣脫硫技術(shù)未來發(fā)展趨勢。.,,7右關(guān)羹詞:煙氣<>脫硫,國狀,展凈’壹、引言隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國二氧化硫的排放量急劇增加,1995年我國二氧化硫排放量已達(dá)2370萬t,
2、1997年超過2700萬t,居世界首位?!緇”目前全國62%以上城市二氧化硫濃度超過國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)。占全國面積40%左右的地區(qū)受到由于二氧化硫大量排放引起的酸雨污染。酸雨和二氧化硫污染已成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要因素。控制酸雨和二氧化硫污染已勢在必行?。煙氣脫硫是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的主要技術(shù)手段。.貳、我國煙氣脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀干法脫硫工藝是利用還原性氣體如煙氣中的CO,在CulCe02等螢石結(jié)構(gòu)氧化物摻雜過濾金屬離子形成催化劑[141,或鈣鈦礦型氧化物催化荊“”的作用下.
3、將S02還原成工業(yè)上有用的硫磺。Claus和Superclaus過程“哪屬予此工藝范疇。目前在實(shí)際中廣泛使用的是濕法。濕法處理二氧化硫煙道氣的流程有一百余種之多,但常用的只是十來種,其中以石灰石一石膏法、雙堿法、稀硫酸吸收法、氨吸收法、亞硫酸納法、氧化鉸法、檸檬酸鈉法應(yīng)用最普遍u“?。2l世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展之環(huán)境保護(hù)(上卷)一、我國目前廣泛使用的煙氣脫硫技術(shù)我國煙氣脫硫技術(shù)目前廣泛應(yīng)用的主要技術(shù)有:(1)石灰洗滌法,上海閘北電廠采用該法脫硫.凈化效率為80%;(2)石灰石塔吸收法,四川阿壩州化肥廠采用石灰石填料塔加水洗的方法處理硫酸尾氣
4、中的二氧化硫,二氧化硫平均吸收率為86.7%:(3)碳酸鈉法,大連化工廠采用氫氧化鈉和碳酸鈉堿溶液為吸收劑,建成處理量為3000m3/h的中試裝置;(4)氫氧化鈉法,上海染化一廠采用10%氫氧化鈉吸收在活性翠藍(lán)生產(chǎn)過程中排放的二氧化硫廢氣,再用氨水中和制成化肥,效果良好;(5)碳酸氫氨法,北京昌平化肥廠試用炭化氨水或固體碳酸氫氨回收硫酸廠尾氣中的=氧化硫,取得成功;(6)堿性硫酸鋁吸收法,南京鋼鐵廠采用堿式硫酸鋁一石膏法吸收S02,二氧化硫的吸收率達(dá)95%以上,堿式硫酸鋁可用碳酸鈣再生,循環(huán)使用:(7)氨吸收法,四川銀山磷肥廠采用復(fù)
5、噴復(fù)擋吸收、氨水直接中和、冷卻結(jié)晶工藝處理硫酸尾氣;(8)活性炭吸附法,松木坪電廠采用含氮活性炭吸附煙氣中的二氧化硫;(9)錳粉吸收法,長沙化工廠采用錳粉吸收法處理硫酸生產(chǎn)含二氧化硫尾氣,二氧化硫吸收率達(dá)80%左右;(10)稀硫酸吸收法,浙江省平陽礬礦用明礬母液水吸收礬煙中的二氧化硫制硫酸”“”’20]o以上這些脫硫技術(shù)的應(yīng)用,成功地控制了二氧化硫污染,促進(jìn)了二氧化硫煙氣脫硫技術(shù)的進(jìn)步,為我國煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。二、我國煙氣脫硫技術(shù)舶現(xiàn)狀我國煙氣脫硫技術(shù)起步較晚,技術(shù)的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用受經(jīng)濟(jì)條件制約一直沒有大規(guī)模普及。近年
6、來政府和企業(yè)加大了對該領(lǐng)域的投資力度.二氧化硫治理也已取得了十分明顯的成效。綜合來看.我國煙氣脫硫技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀是高濃度二氧化硫煙氣脫硫技術(shù)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,并在脫硫同時(shí)回收大量硫資源:低濃度二氧化硫煙氣脫硫技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用尚處于起步階段。叁、消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)和自主創(chuàng)新技術(shù)的研究開發(fā)一、國外煙氣脫硫技術(shù)狀況國外煙氣脫硫技術(shù)已開發(fā)出數(shù)百種.且前工業(yè)化應(yīng)用的主要技術(shù)有:濕式石灰石一石膏法、噴霧干燥法、吸收再生法、爐內(nèi)噴鈣一增濕活化脫硫法以及活性炭吸附法、氧化銅法等。國外煙氣脫硫裝置系統(tǒng)化、成套化、工程化程度高,機(jī)電一體化、自動(dòng)控制達(dá)到
7、較高水平。ABB公司新開發(fā)的Ls一2技術(shù),主要采用5~6m/s的高煙氣流速(常規(guī)流速為3~4m/s)、專利噴嘴、臥式除霧器、超細(xì)干式石灰石磨制等”1。Noell—KRS公司采用優(yōu)化雙循環(huán)系統(tǒng),即在1個(gè)脫硫塔內(nèi)分為吸收和預(yù)洗兩段-分別循環(huán)”1。DBA公司采用雙向噴嘴及交叉噴淋系統(tǒng),以便增加傳質(zhì),提高效率-降低能耗91。Biscoff公司將脫硫塔的氧化部分分為氧化段和石膏結(jié)晶段,即在氧化部分橫向布置l排半管層(相當(dāng)于格柵),從而增加通過半管外空間漿液的流速,增強(qiáng)氧化效果”’。2l世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展之環(huán)境保護(hù)(上卷)二、我國煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)展我
8、國在電力、冶金、化工等部門對煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)行了大量的研究開發(fā),對國際上現(xiàn)有煙氣脫硫技術(shù)的主要類型都進(jìn)行了研究試驗(yàn),并且自主開發(fā)了一些新的技術(shù),其中較為典型的研究開發(fā)成果有:(1)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法(LSD法),已建成自動(dòng)化水平較高.全套設(shè)