吸附法处理烟气中SO2

吸附法处理烟气中SO2为什么要处理SO2？煤炭是当前世界各国的主要能源之一，1980年中国SO2排放量为1160万吨,2005年为2549万吨,伴随节能减排政策的实施和SO2治理投资的增加,到2010年我国SO2排放量将降至2300万吨(削减10%),仍位居世界第一位，在十二五期间,伴随人口、经济和能源的增长,我国SO2排放总量仍然面临增长的趋势,即使2015年在2010年的基础上再削减10%(SO2排放总量为2070万t),SO2排放总量仍居世界第一位,还是面临减排的巨大压力。因此，SO2污染的治理已势在必行。[1]简单介绍：利用吸附法烟气脱硫，是利用多孔性固体吸附剂处理含硫烟气，使烟气中所台的SO2组分吸附于固体表面上，以达到烟气脱硫的目的。吸附法烟气脱硫的优点是：对低浓度SO2具有很高的净化效率，设备简单，操作方便，可实现自动控制，能有效地回收SO2，实现废物资源化。此外，吸附法可以单独使用，也可以和其它方法(如焚烧)联合使用。吸附法基本原理应用多孔性的固体物质处理流体混合物，使其中所含的一种或数种组分吸附于固体表上。而与其它组分分离，这一过程称为吸附。换句话来说，吸附是指物质在二相之间界面的积聚或浓缩。它是建立在分子扩散基础上的物质表面现象。通常利用吸附现象，用多孔性固体处理气体混合物，使其中所含的一种或几种组分浓集在固体表面，而与其他组分分开。吸附法基本原理吸附是由于固体表面存在着剩余的吸引力而引起的。根据吸附剂表面与吸附质之间发生吸附作用的力的性质，通常将吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是由分子间引力引起的，通常称为“范德华力”，它是定向力、诱导力和逸散力的总称。它的特征是吸附质与吸附剂不发生化学作用，是一种可逆过程(吸附与脱附)。化学吸附是由于固体表面与被吸附物质间的化学键力起作用的结果。该吸附需要一定的活化能，故又称活化吸附。物理吸附与化学吸附可以同时发生，但常常以某一类吸附为主。温度有时可以改变吸附的性质。低温时，常以物理吸附为主，温度升高，活化分子数目增加，吸附可能转为化学吸附为主。吸附法基本原理被吸附到固体表面的物质称为吸附质，吸附质附着其上的物质称为吸附剂。吸附剂选择的原则虽然所有的固体表面对气体都具有物理吸附作用，但符合工业要求的吸附剂应具备如下的要求:内表面巨大、对不同的气体必须具有选择性吸附、吸附容量大、具有良好的机械强度和均匀的颗粒尺寸、热稳定性和化学稳定性良好、来源广泛，价格低廉、使用寿命长，易于再生等。吸附法基本原理吸附法烟气脱硫中常用的吸附剂有4种:活性炭、分子筛、活性氧化铝及硅胶。它们的物理性质如表1所示。常用吸附剂可除去的污染物如表2所示表1、常用吸附剂的物理性质吸附法基本原理表2、常用吸附剂可去除的污染物活性炭的性质由于活性炭对S02:的优良吸附性能，以及其在来源、价格等各方面的优势，在本次试验中选定活性炭作为脱除烟气中S02的吸附剂。吸附法分类：吸附法用固体作为吸附剂或催化剂，吸附SO2或与SO2反应。这类方法大多能同时脱除SO2。吸附剂用还原气体或高温进行再生，同时释放出硫类(或氮类)物质。活性炭吸附法、分子筛吸附法、氧化铜法、碳酸钠法活性炭吸附法活性炭吸附SO2，在干燥无氧条件下主要是物理吸附，在有氧和水蒸气存在条件下会发生化学吸附。活性炭再生的方法有热再生法、还原气体再生法、洗涤再生法。为了解决洗涤再生过程所得稀硫酸的利用问题，我国研究出了磷铵肥法[2]，利用天然磷矿石和氨为原料，在烟气脱硫过程中直接生产磷铵复合肥料。据说，糠醛渣活性炭无需添加任何活性组分便具有良好的脱硫性能；用活性炭纤维吸附，平衡吸附量比一般活性炭大5—6倍，且吸附、解吸速度快，具有物理吸附及化学吸附特征。由此不难想到，如果把这两种技术结合起来，活性炭吸附法的前景不可估量。分子筛吸附法分子筛吸附过程与活性炭吸附过程颇为相似。分子筛吸附剂有氢型丝光沸石、氢型皂沸石、脱铝丝光沸石等。氧化铜法：用球形的一Al2O3为载体，浸渍硫酸铜，然后用还原性气体将硫酸铜还原为铜，当烟气通过吸附剂时，其中的氧将铜氧化为氧化铜，形成氧化铜吸附剂。吸附床可以是固定床、流化床、错流移动床，错流移动床能同时脱除99%的SO2。碳酸钠法：此法的吸附剂是球形、表面积很大、浸渍了碳酸钠的氧化铝当经静电除尘后的烟气通过吸附剂流化床时，即被吸附预计用此法可以除去95%的SO2。此法在国外叫做Noxso法。陈理介绍过此法的反应过程=活性炭吸附活性炭脱硫工艺简单,脱硫效率高,还可脱除烟气中其他污染物(如氮化物、烟尘、汞、二口恶英、呋喃、重金属和其他挥发分物质),且活性炭可再生循环使用活性炭吸附吸附法在烟气脱硫中的应用实例（松木平电厂活性炭吸附法烟气脱硫）湖北省松木平电厂装机容量为2×25MW，燃煤含硫量为4～5，烟气中SO的浓度最高可达3000~4500ppm。该厂于1979年建成固定床活性炭吸附烟气脱硫中间试验装置，烟气处理量为5000m/h，该装置利用活性炭的表面吸附燃煤发电厂烟气中的S02。活性炭的表面浸渍了助催化剂碘活性炭再生过程中，向吸附器内喷稀硫酸洗涤液，洗掉活性炭表面上生成的硫酸，使活性炭得到再生。吸附法在烟气脱硫中的应用实例（松木平电厂活性炭吸附法烟气脱硫）图1、松木平电厂5000Nm/h活性炭吸附涪烟气脱硫的工艺过程吸附法在烟气脱硫中的应用实例（松木平电厂活性炭吸附法烟气脱硫）用含碘5%的活性炭脱硫剂，并装在洗涤塔降温增湿，通过固定床活性炭吸附器脱硫塔，烟气中的SO2被活性炭吸附，实现烟气脱硫。吸附在活性炭上的SO2被催化氧化成SO3，继而生成硫酸。当某个吸附器的脱硫效率降至要求的限值时，脱硫操作遂行结束．停止通人烟气．转人吸附器再生操作。用不同浓度的稀硫酸和水分5级依次洗涤，使话性炭中残留的硫酸的浓度降至平均值3左右，洗涤再生操作遂行结束再生后的吸附器．通过加热再进行吸附脱硫操作。运行中4个吸附器间隔一定的时间切换再生，单个吸附器运行周期约为20h。第1、2级洗出的硫酸配成约20%的脱硫产品酸．后几级洗出的酸则配成下次洗涤再生用的稀硫酸。20%的脱硫