二氧化硫的排放现状与治理

1、二氧化硫的排放现状与治理目前，我国城市的大气污染十分严重，我国是世界上大量生产与消费煤炭的主要国家之一，以煤为主的能源结构、不成熟的脱硫技术以及排污收费标准偏低等一系列原因造成我国二氧化硫污染严重的事实，对社会环境产生很大的污染。SO2在大气中容易与水反应产生酸雨,使我国成为三大酸雨区之首,而且其范围不断扩大、危害程度加剧。目前酸雨区面积已占国土面积的29%,酸雨对生态环境会造成极大的危害。SO2既是污染环境的罪魁祸首，又是宝贵的硫资源。我国是一个缺硫的国家,因为硫资源不足,影响磷肥的生产,致使氮磷化肥的比例严重失调,影响农业增产。如果我国在治理SO2污染的同时能回收一部分硫资源，则可在很大程

2、度上缓解我国目前硫资源紧张的局面，从而变废为宝。因此，加强对燃煤火电厂二氧化硫排放与治理的研究有着重要的现实意义,本文旨在研究我国二氧化硫排放现状,探究燃煤火电厂二氧化硫排放发展趋势,针对二氧化硫的排放提出相应的解决策略,为二氧化硫污染的治理提供一些可行性思路。1国内二氧化硫污染状况随着社会经济的不断发展,我国煤炭的勘探与开采也是日益进步,但是在火电行业飞速发展的同时引发了二氧化硫的大量排放，使得我国燃煤火电厂的二氧化硫废气治理面临极其严峻的形势。火电厂二氧化硫在全国二氧化硫的排放量中占据了极大比例,其排放量占全国工业二氧化硫排放量的42%,并且还有逐年递增的趋势,而其去除率却一直保持在一个较

3、低的水平;大型火电厂又是火电厂中二氧化硫的排放大户,而且主要集中于广东、江苏、河北、山东、河南等几个省。燃煤烟气中的SO2是我国目前最主要的SO2污染源，其量大面广，治理难度最大。国内的二氧化硫污染源可归纳为三个方面：（1）硫酸厂尾气中排放的二氧化硫；（2）有色金属冶炼过程排放的二氧化硫：如铜、铅、锌、钴、镍、金、银等都是硫化矿，硫含量大，在冶炼过程中排放出大量的二氧化硫，由于受冶炼技术的限制，部分烟气的二氧化硫浓度较低，不能直接用于制造硫酸，形成二氧化硫污染;（3）燃煤烟气中的二氧化硫：我国煤炭产量居世界第一位，是以煤炭为主要能源的国家，煤炭在一次能源中约占75%，大多为高硫煤（硫含量2.5

4、%），在全国煤炭的消费中，占总量84%的煤炭被直接燃用，燃烧过程中排放出大量的二氧化硫，特别是火力发电站及炼焦化工等行业，燃煤二氧化硫排放占总二氧化硫排放量的85%以上，造成严重的大气污染。据统计，2003年国内排放至大气中的二氧化硫已达22.2Mt,随着国民经济的进一步发展，二氧化硫排放量将进一步增大，其危害性也将更为严重。2二氧化硫的治理2.1硫酸厂尾气S02的治理对于硫酸厂尾气中的S02。可以加装置设备是尾气中的二氧化硫循环为反应原料。用氨法回收硫酸厂尾气中SO2，用氨吸收SO2后形成亚硫酸铵一亚硫酸氢铵溶液，经硫酸分解后,放出的SO2送回硫酸装置制造硫酸,硫铵母液直接作肥料出售。对于更

5、高要求的工艺，可以使用硫酸两转两吸新工艺,从而使SO2转化率由原来的96%97%提高到99.5%以上。对环境要求较高的地区，硫酸厂采用两转两吸工艺后,再在尾部加氨法脱硫装置,这样排放出来的SO2量就更少了。至于硫酸生产中的跑冒滴漏,通过加强生产管理也是可以解决的。2.2 冶炼烟气SO2的治理从源头人手,关闭一大批生产技术落后、环境污染严重的小型冶炼厂,坚决取缔落后的工艺。采用先进的冶炼技术,如贵溪冶炼厂的闪速熔炼、大冶有色金属公司诺兰达法熔炼、云南铜业股份有限公司艾萨熔炼、中条山有色金属公司侯马冶炼厂奥氏熔炼、金川有色金属公司闪速熔炼等技术,提高烟气二氧化硫浓度,走烟气直接制酸的工艺路线。2.

6、3 燃煤烟气SO2的治理对于燃煤中二氧化硫的治理可以在燃烧前脱硫,如洗煤等；燃烧过程中脱硫,如型煤、循环流化床锅炉等；燃烧后脱硫,即烟气脱硫。2.3.1型煤脱硫型煤脱硫即在煤中掺入石灰,燃烧时SO2直接与石灰反应生成硫酸钙留在煤渣中,达到脱硫的目的。脱硫率一般不高,但能减少烟尘排放量,改良燃烧条件,从而达到节煤的目的。2.3.2磷铵肥法（PAFP法）烟气脱硫技术该技术是我国自行开发成功的一项脱硫工艺,属回收法。该法采用天然磷矿石和氨为原料,先用无碘活性炭为一级脱硫剂,脱硫后生成稀硫酸,再用稀硫酸萃取磷矿粉制成稀磷酸,经氨中和后作为二级脱硫剂,脱硫后生成硫磷铵料浆,再经蒸发浓缩干燥,即成固体氮磷

7、复合肥料。无碘活性炭寿命是长的,脱硫效率是高的。稀硫酸的用途很广,如果附近有硫酸厂,则可代水加入吸收塔；也可生产硫酸盐；如果附近有磷铵厂,则可进行二级脱硫生产磷铵复合肥料。2.3.3 旋转喷雾干法烟气脱硫技术旋转喷雾干法脱硫是利用喷雾干燥的原理在对吸收剂进行喷雾干燥的过程中完成对烟气中二氧化硫的脱除,属抛弃脱硫技术,制备好的吸收浆液（石灰乳）用泵打入高位给料箱后自动流入喷雾干燥吸收塔内,经离心机分配管进入高速旋转的雾化轮,在离心力作用下喷射成均匀的伞状雾滴,烟气则沿雾化轮四周进入塔内,形成一个向下的涡旋形气流,保证了吸收剂与烟气的良好混合和接触,吸收剂雾滴在被烟气蒸发干燥的同时完成对烟气中二氧

8、化硫的吸收。由于喷雾轮的高速旋转，吸收剂浆液在雾化轮出口处的线速度可达150m/s以上，在离心力的作用下分散成极其细小的微粒（直径一般小于100m）。这些具有很大比表面积的分散微粒，与烟气接触，就能发生强烈的热交换和化学反应，迅速地将自身绝大部分水分蒸发掉，形成含水量很少的固体灰渣。如果吸收剂微粒没有完全干燥，则在吸收塔出口的烟道和后部除尘设备中继续发生吸收反应。2.3.4炉内喷钙炉后增湿活化法（LIFAC法）烟气脱硫技术该方法属抛弃法，其工艺过程较简单，可以分成两个主要阶段:炉内喷钙和炉后活化。在第一阶段，将脱硫剂石灰石粉磨至300目左右，用压缩空气喷射到炉内最佳温度区，并使石灰石与烟气有良

9、好的接触和足够的反应时间；石灰石受热分解成CaO和CO2,CaO再与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，亚硫酸钙最终也被氧化成硫酸钙。在第二阶段，烟气经一特制的活化器喷水增湿，使未反应的氧化钙与水反应生成在低温下有很高活性的Ca（OH）2,这些Ca（OH）2与烟气中剩余的SO2反应，最终也生成硫酸钙等稳定的脱硫产物。2.3.5电子束辐照法（EBA法）烟气脱硫脱硝技术电子束辐照法脱硫脱硝技术属回收法，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

10、硫酸铵、硝酸铵等混合物,作为农用肥料。2.3.6 海水烟气脱硫技术海水烟气脱硫技术是利用天然海水（可直接利用电厂的循环冷却排水）作为SO2吸收剂,无需其他任何添加剂,也不产生任何废弃物,具有技术成熟、工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高（理论脱硫率可达98%）和投资运行费用低等特点,特别适用于沿海地区的燃中、低硫煤的电厂。2.3.7 石灰石石膏法烟气脱硫技术该法是将石灰石粉磨成细粉,配成料浆作SO2吸收剂。在吸收塔中,烟气与石灰石料浆并流而下,烟气中SO2与石灰石发生化学反应生成亚硫酸钙和硫酸钙；在吸收塔底槽内鼓入大量空气,使亚硫酸钙氧化成硫酸钙；结晶分离即得副产品石膏。硫酸钙料浆也可不结晶分离

11、,用高压泵直接送至厂外的石膏堆场贮存。该法因为石灰石易得价廉、吸收效率高、工艺过程比较简单,脱硫副产的石膏可用作建筑墙板原料。还可以把该石膏用作制造硫酸的原料,联合生产硫酸和水泥。2.3.8 循环流化床燃煤固硫技术循环流化床燃烧技术是流化床燃烧技术的新发展,其技术核心是在流化床燃煤锅炉炉膛出口设置分离器以捕集未完全反应的颗粒,使其返回到燃烧区。由于固体物料部分在炉内循环燃烧,提高了燃烧效率,再在煤中混入CaCO3等脱硫剂,故而可同时达到脱硫和节煤的目的。2.3.9新型氨法烟气脱硫技术（NADS法）该技术属回收法,它采用氨吸收烟气中SO2生成亚硫酸铵亚硫酸氢铵,而后送往附近的化肥厂,用磷铵生产过

12、程中的半成品磷酸进行分解,解吸出来的SO2经空气稀释至适当浓度送往硫酸车间制造硫酸,剩下的料浆用氨进一步调整pH值后经浓缩干燥制成氮磷复合肥料磷铵。该法具有许多优点：电厂只需建脱硫塔、氨蒸发贮罐、亚铵料浆贮罐以及配套的循环泵和抽风机,基建投资大大节省,脱硫过程可以借用化肥厂的氨,脱硫后以亚铵形式返还,电厂只需负担氨损失部分；而亚铵返回化肥厂后，经磷酸酸解放出SO2即可制成硫酸，收益比较大。此外,该技术也可与硝铵厂联合生产硝铵肥料。3.结论我国二氧化硫减排工作进展缓慢，主要是二氧化硫排放管理措施不到位，二氧化硫减排工作没有引起重视；脱硫经济政策不落实，国产化脱硫技术和设备水平不高等。通过分析认为实现我国二氧化硫减排目标应从技术及管理等多方面入手，在提高煤炭质量、采用清洁燃烧技术以及脱硫措施的同时，应加强相应的经济管理措施，严格二氧化硫的排放标准，开展二氧化硫排污交易，以实现对二氧化硫污染排放的有效控制。二氧化硫对环境及人类的危害越来越严重，对其的治理是保护大气环境的重要方面。说明了环境治理中要尽量采用“绿色技术”，变废为宝，体现环境保护的新思维，实现循环经济的发展要求。首先应加强二氧化