湿法烟气脱硫技术研究现状及进展

作者:王路 刊名:河南科技 上传者:赵思智

【摘要】随着"雾霾"的普遍蔓延,化工等能源产业的环境治理问题再次成为人们关注的焦点。目前国内外比较流行的脱硫技术是湿法脱硫方法,包括石灰-石膏湿法、微生物法和海水烟气法等。基于湿法烟气脱硫技术的优势,本文结合国外的研究状况,重点分析了我国当前湿法烟气脱硫技术的研究现状及进展趋势,阐述了其未来的发展前景。

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当前在众多脱硫技术中,烟气脱硫技术的效果得到各国的认可,受到广泛的关注和应用。烟气脱硫技术顾名思义就是运用物理或化学的方法将烟气中的二氧化硫进行固定或消除的一种脱硫技术,相较而言,化学吸收的速度要远远快于物理吸收的速度。烟气脱硫技术常用干法、半干法、湿法三种方式,其中湿法是目前应用最广效果最好的脱硫方法。其原理是在燃烧后,让烟气与化学液体发生反应或利用物理液体吸收烟气,以此达到固定或消除烟气中SO2的目的。1湿法烟气脱硫技术的研究现状1.1国外湿法烟气脱硫技术现状传统湿法烟气脱硫技术即石灰石-石膏脱硫技术,在20世纪70年代末开始崭露头角,在欧美各国、日本等渐渐成熟起来,特别是FGD装置的发明和生产,对于其他各国的脱硫技术的发展起到了很好的推动作用。到了80年代,这些国家开始将这一成果向其他各国输送,尤其是日本,在这一领域比较超前。其次是德国、北欧各国,然后是美国。FGD技术的迅速推广和实用化极大地改善了环境,有效解决了污染问题。现在看来,湿法烟气脱硫技术久经考验,我国也开始着手这方面的研究以解决我国的硫排放问题,但相对起步还是较晚。1.2国内湿法烟气脱硫技术研究现状我国的大学和研究机构对于湿法烟气脱硫技术的研究已经取得了不小的成果,主要有:西安交通大学的液幕床式湿法脱硫技术,清华大学的液柱喷射式烟气脱硫系统,南京电力环境科学研究所的强化湿式石灰石烟气脱硫技术以及浙江大学提出的“液柱冲击式湿法脱硫技术”等。李娟、钱枫、李建宇等人发表的燃煤烟气脱硫氧化镁活性研究让终产物通过再生产手段避免废垢处理的问题,是研究的新成果;卞兆双发表的《低浓度二氧化硫烟气脱硫治理方案研究》中提出以钠碱双碱法进行脱硫的技术,实验证明脱硫率高达95%-98%。这些研究都为湿法烟气脱硫技术的研究做出了贡献,推动了我国湿法烟气脱硫技术的实践应用和发展。钙基、镁基、双碱法、海水脱硫法、微生物脱硫法等都是湿法烟气脱硫技术常用的方法。本文重点介绍钙基烟气脱硫技术、双碱法烟气脱硫技术和海水烟气脱硫技术。1.2.1钙基烟气脱硫技术最常用的钙基烟气脱硫技术为石灰石-石膏脱硫技术,即用石灰石浆液吸收烟气中的二氧化硫,生成物初为亚硫酸钙,再为硫酸钙。其总化学方程式表示为:2SO2(g)+2CaCO3(s)+O2(g)+4H2O(I)>2CaSO4+2H2O(s)+2CO2(g)这是当前最成熟、最实用的应用技术,脱硫剂为石灰石(石灰),石灰被研成粉末和水混合成为准备吸收二氧化硫的原液。应用过程为:二氧化硫溶解于原液中,发生反应分离成H+和HSO3-,HSO3-又被氧化成硫酸根,硫酸根再与石灰石反应生成硫酸钙沉淀下来,最后回收石膏。该方法的优势在于可操作性强,适用于煤炭的脱硫,脱硫率高于95%。但相对来说,占地面积广,成本较高,对设备耐防腐蚀性的要求很高。1.2.2双碱法烟气脱硫技术这一方法是在钙基烟气脱硫技术的基础上发展起来的,先利用碱液进行初步脱硫,再用石灰粉末进行再生反应。脱硫率与钙基法不相上下,但可以获得纯度较高的石膏回收物,同时也耗费比较多的碱性吸收剂(如氢氧化钠等)。1.2.3海水脱硫技术海水作为天然的吸收剂,在节约开支上有自身的优势。这种技术的原理是:烟气中的SO2与海水融合生成碳酸氢离子和亚硫酸离子,再反应生成二氧化碳和水。吸收塔里的酸化海水不能直接排出,先用碱度海水中和,再经过曝气池来强化中和,最后才能排出。这一技术的优势主要在于节约成本,但因其对海水的依赖性,只能适用于沿海地区,存在地域上的局限性。2湿法烟气脱硫技术的发展趋势湿法是目前应用最广的脱硫方法,约占世界上现有烟气脱硫

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