淺談煙氣的脫硫關鍵技術

馬輝

摘 要：煙氣的脫硫技術對于環保和節能減排來說都有著重要的意義，本文通過我國煙氣的污染現狀分析，對煙氣脫硫的關鍵技術進行了探究，從干法和濕法兩種脫硫方式入手作出介紹，同時為脫硫新技術提出了展望。

關鍵詞：煙氣污染；脫硫技術；干法脫硫；濕法脫硫

1煙氣的污染現狀

我國的能源以燃煤為主，占煤炭產量75%的原煤用于直接燃燒，煤燃燒過程中產生嚴重污染，如煙氣中CO2是溫室氣體，SOx可導致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元兇之一，同時在一定條件下還可破壞臭氧層以及產生光化學煙霧等，倫敦正是由于光化學煙霧的原因，整天被霧所籠罩著，所以才會有霧都之稱。總之燃煤產生的煙氣是造成中國生態環境破壞的最大污染源之一。

中國的能源消費占世界的8～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全國總排放量的87%。中國煤炭一年的產量和消費高達12億噸，SO2的年排放量為2000多噸，預計到2010年中國煤炭量將達18億噸，如果不采用控制措施，SO2的排放量將達到3300萬噸。據估算，每削減1萬噸SO2的費用大約在1億元左右，到2010年，要保持中國目前的SO2排放量，投資接近1千億元，如果想進一步降低排放量，投資將更大。各地對SO2的排放控制越來越嚴格，并且開始實行SO2排放收費制度。隨著人們環境意識的不斷增強，減少污染源、凈化大氣、保護人類生存環境的問題正在被億萬人們所關心和重視，尋求解決這一污染措施，已成為當代科技研究的重要課題之一。因此控制SO2的排放量，既需要國家的合理規劃，更需要適合中國國情的低費用、低耗本的脫硫技術。

2煙氣脫硫的關鍵技術

石灰在許多空氣污染控制應用中起著關鍵作用，石灰用于從煙道氣中除去酸性氣體，特別是二氧化硫（SO2）和氯化氫（HCl）。石灰基技術也正在被評估用于去除汞。石灰比石灰石更具反應性，需要較少的資本設備。使用石灰洗滌器的SO2去除效率在發電廠中為95～99%。在城市廢物到能源工廠使用石灰的HCl去除效率為95～99%。清潔發電站煤燃燒煙氣的主要方法有兩種：干式洗滌和濕式洗滌，兩種方式都使用石灰。干洗也用于城市廢物能源廠和其他工業設施，主要用于鹽酸鹽控制。

2.1干式脫硫

在干式脫硫中，將石灰直接注入煙氣中以除去SO2和HCl。有兩種主要的方法，干式注射系統將干燥熟石灰注入煙道，噴霧干燥器將霧化的石灰漿注入單獨的容器中。噴霧干燥器通常形成為筒倉，具有圓柱形頂部和錐形底部，熱煙氣流入頂部。石灰漿通過霧化器噴射到靠近頂部的氣缸中，吸收SO2和HCl。石灰漿中的水然后被熱氣體蒸發，洗滌的煙道氣從圓柱形部分的底部流過水平管道。干燥的未反應的石灰及其反應產物的一部分落到錐體的底部并被除去。然后，煙道氣流到顆粒控制裝置以除去剩余的石灰和反應產物。干式注射和噴霧干燥器均可產生干燥的最終產品，收集在顆粒控制裝置中。在發電廠，干洗主要用于低硫燃料。在城市廢物處理廠，干洗可用于除去SO2和HCl。在其他工業設施中使用干洗來控制HCl，干洗方法近年來得到改善，具有優異的去除效率。

2.2濕法脫硫

在濕法石灰洗滌中，將石灰加入到水中，并將所得漿液噴入煙道氣洗滌器中。在典型的系統中，待清潔的氣體進入圓柱狀塔的底部并向上流過石灰漿淋浴。二氧化硫被吸收到噴霧中，然后以硫酸亞鈣鹽的形式沉淀。亞硫酸鹽可以轉化為石膏，這是一種可銷售的副產物。濕法洗滌處理需要高效二氧化硫去除的高硫燃料和一些低硫燃料。濕法洗滌主要使用鎂強化石灰（含3～8%的氧化鎂），因為它提供高堿度以增加SO2去除能力并降低結垢潛力。

2.3石灰石效用評價

煙氣脫硫（FGD）系統的百分之九十以上使用石灰或石灰石。這一趨勢有可能繼續進入聯合國授權的燃煤電廠二氧化硫減排階段。2003年，國家石灰協會贊助了Sargent和Lundy的一項研究，以比較美國發電廠使用的主要石灰和石灰石FGD工藝的成本。該研究包括利用資本和運行維護成本要求開發概念設計，使用最新的流程性能標準。研究結果總結在兩個報告中：濕法煙氣脫硫技術評估和干煙氣脫硫技術評估。報告介紹了相對于試劑成本，輔助電力成本，煤硫含量，調度，資本成本和副產品生產（石膏和SO3氣溶膠緩釋化學品）的干法石灰石和石灰基工藝的競爭地位。

2.4去除HCl和Hg

HCl去除因為石灰也容易與其他酸性氣體如HCl反應，石灰洗滌用于控制市政和工業設施的HCl。例如，在城市廢物能源廠，干石灰洗滌用于控制排放量占總產能的70%（截至2008年）。使用石灰的HCl去除效率為95～99%。例如，在二級鋁廠，EPA認為石灰洗滌是HCl最大可實現的控制技術。EPA測試表明，除去效率大于99%。在我國正在評估用于控制汞排放的不同方法，正在評估的一種控制技術將熟石灰與活性炭結合起來。這種產品由95～97%的石灰和3～5%的活性炭組成，其他鈣基吸附劑也被評估為合并SO2和汞去除的成本效益替代品。

3結語

干法和濕法脫硫因其不同的特點而具有不同的使用范圍，在實際生產中，應當根據實際情況合理地進行脫硫方式的選擇，從而減少環境污染，降低能源的消耗，這對于我國火電廠的發展來說有著深遠的意義與價值。

參考文獻：

[1]張寶財.燒結煙氣脫硫工藝技術分析[J].當代化工研究，2016（09）.