中国地质大学武汉大气污染控制工程第08章硫氧化物的污染控制

第八章硫氧化物的污染控制1.硫循环及硫排放2.燃烧前脱硫技术与工艺3.燃烧中脱硫技术与工艺4.高浓度SO2尾气的回收和净化5.低浓度SO2烟气脱硫硫氧化物的污染－关注热点早期局地环境中二氧化硫的浓度升高近100年来二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降最近二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子第一节硫循环与硫排放第一节硫循环与硫排放我国SO2排放的年际变化第一节硫循环与硫排放我国SO2排放的行业特点第一节硫循环与硫排放我国南方城市SO2污染现状第一节硫循环与硫排放第二节燃烧前脱硫1.煤炭的固态加工煤炭洗选物理洗煤化学洗煤微生物洗煤我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮选占14%1995年我国煤炭洗选能力3.8×108t，入洗量2.8×108t，入洗率22%。3.重油脱硫在催化剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，使氢与硫作用形成H2S从重油中分离直接脱硫和间接脱硫第二节燃烧前脱硫第三节流化床燃烧脱硫流化床燃烧技术气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化状态流化床利于燃料的充分燃烧分类按流态：鼓泡流化床和循环流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床第三节流化床燃烧脱硫第三节流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫的影响因素1.钙硫比表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达2.煅烧温度存在最佳脱硫温度范围温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重第三节流化床燃烧脱硫第三节流化床燃烧脱硫3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容积，又保证孔道不易堵塞4.脱硫剂的种类白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析，且用量大于石灰石近两倍第三节流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫的影响因素第三节流化床燃烧脱硫脱硫剂的再生不同温度下的再生反应第三节流化床燃烧脱硫第四节高浓度SO2尾气的回收和净化第四节高浓度SO2尾气的回收和净化第五节低浓度SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤目前应用最广泛的脱硫技术一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤（续）影响因素：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构液气比对脱硫率的影响一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤（续）吸收塔选择的依据为：①气液相对速度高；②持液量适当；③液相表面积大；④内部构件少；⑤压降低；⑥操作弹性好；⑦液气分布好。一、烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤（续）解决的问题设备腐蚀结垢和堵塞除雾器阻塞脱硫剂的利用率液固分离固体废物的处理处置一、主要烟气脱硫工艺2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫加入己二酸的石灰石法己二酸抑制气液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相传质己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力降低钙硫比添加硫酸镁SO2以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题一、主要烟气脱硫工艺2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫（续）双碱流程用碱金属盐类或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生解决结垢问题和提高SO2的利用率一、主要烟气脱硫工艺3.氧化镁法脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺4.海水脱硫法工艺NaCl、XSO4工艺组成：烟气系统、供海水系统、海水恢复系统特点：无脱硫剂成本设备简单无脱硫产物处理投资和运行费用低适用于低硫煤排海水质？一、主要烟气脱硫工艺5.喷雾干燥法烟气脱硫一种湿－干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿钙法脱硫过程SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收温度较高的烟气干燥液滴形成干固体废物干废物由袋式或电除尘器捕集设备和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的1/2~1/3)一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺5.喷雾干燥法烟气脱硫（续）主要过程吸收剂制备吸收和干燥固体捕集固体废物处置一、主要烟气脱硫工艺6.干法喷钙脱硫技术LIFAC工艺流程示意图石灰石仓锅炉活化反应器电除尘器水烟囱干灰再循环技术核心：炉内喷石灰石与炉后活化反应器一、主要烟气脱硫工艺7.循环流化床脱硫技术循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）工艺流程示意图石灰石仓清洁烟气CFB反应器引风机烟囱喷水石灰烟气静电除尘器石灰制备系统、脱硫反应系统、收尘引风系统排料二、同时脱硫脱氮工艺1.电子束辐射法二、同时脱硫脱氮工艺2.湿法同时脱硫脱氮工艺