二氧化硫的控制方法_二氧化硫污染控制方法

二氧化硫的控制方法_二氧化硫污染控制方法

    重所周知，SO2对人体健康，植物，纺织品，建筑材料，历史古迹等都具有极其严重的危害性，还能造成“酸雨”现象，使环境酸化，破坏生态环境。我国SO2主要来源是燃煤，中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭占一次能源消费总量的75%。据国家环境监测部门的统计，1990年排放SO2约1622万吨，1995年排放SO2约为2370万吨，1998年排放SO2约2091万吨，近年来，随着国家对SO2污染控制的重视，排放量虽有所下降，但我国仍是世界SO2排放量的主要大国。SO2主要来源是燃煤，占总排放量的90%左右，而且这里面大部分是来自工业燃煤。采取适当的脱硫方法对解决我国工业脱硫问题和“两控区”建设至关重要。
　　
　　1二氧化硫控制方法
　　
　　SO2的控制技术基本上可以分为三类:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫及燃烧后脱硫即烟气脱硫，目前烟气脱硫被认为是控制SO2排放的最行之有效的途径。
　　
　　1.1燃烧前脱硫
　　
　　(1)煤炭洗选技术。洗选是除去或减少原煤中所含的硫分、灰分等杂质，并按不同用户对煤质的不同要求实行对路供应。选煤技术分物理法、化学法和微生物法三种，目前在我国广泛采用的是物理选煤法。通过煤炭的洗涤也可以将其中的硫分部分去除，我国现在的洗煤能力只达到总煤炭产量的20%左右，远远不能满足需求。
　　
　　(2)煤的气化技术。煤的气化是把经过适当处理的煤送入反应器，在一定温度和压力下通过气化剂(空气或氧和蒸汽)以一定的流动方式(移动床、流化床或携带床)转化成气体。
　　
　　(3)水煤浆技术。水煤浆技术是70年代发展起来的一种以煤代油的新型燃料。它是把灰分很低而挥发分很高的煤研磨成微细的煤粉，然后按煤水合理的比例，加入分散剂和稳定剂配置而成，可以象液体燃料一样进行储存、运输和燃烧。生产水煤浆的原煤，其灰分一般小于8%，硫分小于5%，因此燃烧时烟尘和SO2排放都远低于烧原煤。
　　
　　(4)、型煤加工技术型煤加工是用煤粉或低品味煤制成具有一定强度和形状的煤制品。型煤的固硫率一般在50%左右，并可节煤和减少烟尘排放。
　　
　　1.2燃烧中脱硫
　　
　　(1)炉内喷钙技术。它是指将合格的钙基吸着剂粉料，由有组织的气流携带，沿炉膛合适的温度区域喷入，使钙基吸着剂粉料在炉内热解、固硫。
　　
　　(2)流化床燃烧技术。它是把燃料和物料(石灰石)一同加入燃烧室的床层中，从炉底鼓风使床料在炉室内沿高度方向上形成有规律的悬浮分布，呈流态化燃烧。适当加大鼓风使一定比例的床料出离燃烧室，进入回料系统分离后，再将分离产物送回炉室进一步燃烧的技术。同时这种燃烧方式还能提高燃烧效率。
　　
　　1.3燃烧后脱硫即烟气脱硫技术
　　
　　烟气脱硫方法甚多，一般可按脱硫剂的形态分为两大类:一类为湿法，另一类为干法。
　　
　　1.3.1湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水或碱性溶液等)洗涤烟气脱除烟气中的SO2。它的优点是脱硫效率高，设备小、投资省、操作较容易、容易控制以及占地面积小;而缺点是易造成二次污染，存在废水后处理问题，能耗高，特别是洗涤后烟气的温度低，不利于烟囱排气的扩散，易产生“白烟”，需要二次加热，腐蚀严重等。主要的方法有:
　　
　　(1)石灰石-石膏法该工艺是利用石灰石/石灰石浆液洗涤烟道气，使之与SO2反应，生成亚硫酸钙(CaSO3)，经分离的亚硫酸钙可以抛弃，也可以通入空气强制氧化和加入一些添加剂，以石膏形式进行回收。为了减轻SO2洗涤设备的负荷，先要将烟道气除尘，然后再进入洗涤设备与吸收液发生反应。石灰/石灰石-石膏法技术比较成熟，吸收剂价廉易得，运行可靠，应用最广，脱硫效率可达90%以上。
　　
　　(2)钠法此法是用氢氧化钠、碳酸钠、或亚硫酸钠溶液为吸收剂吸收烟气中的SO2，因该法具有对SO2吸收速度快，管路和设备不易堵塞等优点，所以应用比较广泛，吸收液可以经无害化处理后弃去或适当方法处理后获得副产品NaSO3晶体、石膏、硫酸等。
　　
　　(3)镁法此法具有代表性的工艺有西德WilhlmGrillo公司发明的基里洛法和美国ChemicalConstructionCo发明的凯米克法。基里洛法是用吸收性能好并容易再生的MgxMnOy为吸收剂吸收烟气中的SO2，此法所得副产物H2SO4的浓度可达98%。凯米克法又称氧化镁法，用串联两个文丘里洗净器除去烟气中微小的尘粒，并用MgO溶液吸收烟气中的SO2。吸收过程中生成的MgSO4·7H2O和MgSO4·6H2O的晶体与焦碳一起在1000℃下加热分解得到SO2和MgO。再生的MgO可重新用作吸收剂。
　　
　　(4)氨法此法是用氨水为吸收剂吸收烟气中的SO2，其中间产物为亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，采用不同方法处理中间产物可回收硫酸铵、石膏、单体硫等副产品。
　　
　　(5)磷铵复肥法该法是利用天然磷矿石和氨为原料，在烟气脱硫过程中副产品为磷铵复合肥料，工艺流程主要包括四个过程，即:活性炭一级脱硫并制得稀硫酸;稀硫酸萃取磷矿制得稀硫酸溶液;磷酸和氨的中和液[(NH4)2HPO4]二级脱硫;料浆浓缩干燥制磷铵复肥。脱硫效率为95%以上。
　　
　　1.3.2干法烟气脱硫干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。它的优点是工艺过程简单，无污水、污酸处理问题，能耗低，特别是净化后烟气温度较高，有利于烟囱排气扩散，不会产生“白烟”现象，净化后的烟气不需要二次加热，腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低，设备庞大、投资大、占地面积大，操作技术要求高。主要的方法有:
　　
　　(1)吸着剂喷射法按所用吸着剂不同分为钙基和钠基工艺，吸着剂可以干态，湿润态或浆液，喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。钙硫比为2时，干法工艺的脱硫效率达50%～70%，钙的利用率达50%，这种方法较适合老电厂改造，因为在电厂排烟流程中不需增加任何设备就能达到脱硫目的。
　　
　　(2)接触氧化法此法与工业制酸法一样，是以硅石为载体，以五氧化二钒或硫酸钾为催化剂，使SO2氧化成SO3。SO3与水汽作用形成硫酸或与氨作用生成(NH4)2SO4。此法是高温操作，所需费用高，但由于技术上较为成熟，目前国内外对高浓度烟气的治理多采用此法。
　　
　　(3)电子束辐照法本法的工艺技术简单，它是利用高能电子束的光化学反应，用氨作为吸收剂。烟气通过辐照反应器，经辐照后，分解产生了大量的氢氧基和氧原子，促进烟气中二氧化硫和氮氧化物形成硫酸和硝酸，继而与添加物氨反应生成硫酸铵、硝酸铵等混合物，作为农用肥料。
　　
　　2结束语
　　
　　各种脱硫方法都有它们的优缺点，合理选择脱硫工艺必须因地制宜，考虑环境效益、经济效益和社会效益等多种因素。我国90%以上的SO2排放量来源于能源利用，煤炭是我国的主要能源，燃煤造成SO2大量排放，引起了城市空气质量恶化和大规模的酸沉降污染。因此，可以通过改进能源结构，使用清洁燃料或加工含硫量高的煤或石油使之气化，并将生成的硫化氢废气清除，得到洁净且燃烧值高的气体等手段，是治理SO2污染的根本措施。

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二氧化硫污染空气吗