工業(yè)煙氣脫硫技術的研究

邵博

摘 要：本文針對工業(yè)煙氣的脫硫技術的研究現(xiàn)狀及研究方向進行綜合性分析。

關鍵詞：煙氣 脫硫 技術 研究

一、二氧化硫的簡介

二氧化硫是最常見的硫氧化物，無色氣體，有強烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一。火山爆發(fā)時會噴出該氣體，在許多工業(yè)過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中，會形成亞硫酸（酸雨的主要成分）。若把二氧化硫進一步氧化，通常在催化劑如二氧化氮的存在下，便會生成硫酸。這就是使用這些燃料作為能源而對環(huán)境造成破壞的原因之一。

二、二氧化硫的危害

二氧化硫的危害大致分為以下幾個方面：

1.健康危害

易被濕潤的粘膜表面吸收生成亞硫酸、硫酸。對眼及呼吸道粘膜有強烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣甚至窒息。輕度中毒時，發(fā)生流淚、畏光、咳嗽，咽、喉灼痛等。嚴重中毒可在數(shù)小時內發(fā)生肺水腫。極高濃度吸入可引起反射性聲門痙攣甚至窒息。皮膚或眼睛接觸會發(fā)生炎癥或灼傷。

2.環(huán)境危害

對大氣可造成嚴重污染。

三、二氧化硫的污染來源

一切含硫燃料的燃燒都能產生二氧化硫。大氣中的二氧化硫約70%來自固定污染源的燃煤污染，主要是火力發(fā)電廠。

四、傳統(tǒng)煙氣脫硫技術

目前，煙氣脫硫技術根據不同的劃分方法可以分為多種方法。其中最常用的是根據操作過程的物相不同，分為濕法、干法和半干法。

1.濕法煙氣脫硫技術

優(yōu)點：反應速度快，脫硫效率高，技術成熟，適用面廣。濕法脫硫技術比較成熟，生產運行安全可靠，在眾多的脫硫技術中，始終占據主導地位，占脫硫總裝機容量的80%以上。

缺點：生成物是液體或淤渣，較難處理，設備腐蝕性嚴重，能耗高，占地面積大，投資和運行費用高。系統(tǒng)復雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用于大型電廠。

分類：常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石/石灰-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

2.干法煙氣脫硫技術

優(yōu)點：相對于濕法脫硫系統(tǒng)來說，設備簡單，占地面積小、投資和運行費用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無污水處理系統(tǒng)等。

缺點：反應速度慢，脫硫率低，吸收劑利用率低，磨損、結垢現(xiàn)象比較嚴重，在設備維護方面難度較大，設備運行的穩(wěn)定性、可靠性不高，且壽命較短，限制了此種方法的應用。

分類：常用的干法煙氣脫硫技術有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。

典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑（如石灰石、白云石或消石灰）直接噴入爐內。以石灰石為例，在高溫下煅燒時，脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒，它和煙氣中的二氧化硫反應生成硫酸鈣，達到脫硫的目的。

3.半干法煙氣脫硫技術

半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。

五、新型的煙氣脫硫技術

最近幾年，科技突飛猛進，環(huán)境問題已提升到法律高度。我國的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術，但大多還處于試驗階段，有待于進一步的工業(yè)應用驗證。

1.硫化堿脫硫法

由outokumpu公司開發(fā)研制的硫化堿脫硫法主要利用工業(yè)級硫化納作為原料來吸收二氧化硫工業(yè)煙氣，產品以生成硫黃為目的。反應過程相當復雜，有一些副產品生成，由生成物可以看出過程耗能較高，而且副產品價值低。此種脫硫新技術已通過中試，正在推廣應用。

2.膜吸收法

以有機高分子膜為代表的膜分離技術是近幾年研究出的一種氣體分離新技術，已得到廣泛的應用，尤其在水的凈化和處理方面。此法是膜分離技術與吸收技術相結合的一種新技術，能耗低，操作簡單，投資少。

3.微生物脫硫技術

根據微生物參與硫循環(huán)的各個過程，并獲得能量這一特點，利用微生物進行煙氣脫硫，其機理為：在有氧條件下，通過脫硫細菌的間接氧化作用，將煙氣中的二氧化硫氧化成硫酸，細菌從中獲取能量。 生物法脫硫與傳統(tǒng)的化學和物理脫硫相比，基本沒有高溫、高壓、催化劑等外在條件，均為常溫常壓下操作，而且工藝流程簡單，無二次污染。因此，發(fā)展微生物煙氣脫硫技術，很具有潛力。

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