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烟气脱硫技术

文档作者：沈红玲白志强郭晓品曾江陈寒雪文档来源： 1．秦皇岛玻璃工业研究设计院 2．中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司		点击数：	更新时间： 2022年03月11日
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全国性建材科技期刊—— 《玻璃》 201 4年 第8期 总第275期
烟气脱硫技术
沈红玲 白志强 郭晓品 曾江 陈寒雪
(1．秦皇岛玻璃工业研究设计院秦皇岛市066001；
2．中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司秦皇岛市066000)
摘要随着空气质量状况的不断恶化以及国家对环境质量要求标准的不断提高， 烟气脱硫技术受到了更广泛的关注。文
章综述了国内外的烟气脱硫技术，并对其优缺点进行了分析。
关键词玻璃工业烟气脱硫
中图分类号：TQ171 文献标识码：A 文章编号：1003—1987(2014)08—0040—04
The Technology of Desulfurization From Flue Gas
Shen Hongling ，Bai Zhiqiang2，Guo Xiaopin ，Zeng Jiang ，Chen Hanxue
(1．Qinhuangdao GlassIndustryResearchAndDesiginInstitute，Qinhuangdao，066001；
2．MCC Capital Engineering＆Research Incorpora~on Qinhuangdao Co．，Ltd．，Qinhuangdao，066000)
Abstract：With the worsening air quality and the continuously improve of the environmental quality
requirements．The technologies of desulfurization from flue gas have been widely concerned．This paper
introduced the technologies of desulfurization from flue gas at home and abroad，an d analyzed its
advantages and disadvantages．
Key W ords：glass industry，flue gas，desulfurization
0 引言
煤和天然气是我国玻璃工业生产的主要能
源。燃料的燃烧势必会产生sO 等有害气体，这
些气体及粉尘颗粒物是造成大气污染、增加
PM2．5含量的主要元凶。为了减轻燃料燃烧排放
的有害气体对环境的污染，加快脱硫、脱硝技术
和设备的研究、开发、推广和应用成为当前玻璃
工业生产中大气污染控制工作的一个重点。
根据操作过程的的物相，烟气脱硫技术可以
分为湿法、干法和半干法。
1 湿法烟气脱硫技术
常用的湿法烟气脱硫技术有：石灰石石膏
法、双碱法、海水脱硫法、氨洗涤法、磷铵肥
法、钠碱法烟气脱硫技术等。
40
1．1 石灰石石膏法烟气脱硫技术
石灰石石膏法烟气脱硫技术是目前世界上应
用最广的一种脱硫技术。它是利用石灰石浆液中
的碳酸钙与二氧化硫在空气中发生氧化反应生成
二水石膏来达到脱硫目的的。
石灰石石膏法烟气脱硫工艺的优点是：脱硫
效率高，技术成熟、运行可靠，对燃料种类的变
化有很强的适应性，吸收剂的资源丰富、价格
低，脱硫反应的副产物便于综合利用，技术更新
快等。缺点是：工艺设备占地面积大，一次性建
设投资费用相对较高。
1。2 双碱法烟气脱硫技术
为了克服石灰石石膏法容易结垢的缺点，双
碱法烟气脱硫技术应运而生，并且得到了很好的
发展。与石灰石、石灰烟气脱硫技术采用的钙基
脱硫工艺相比，双碱法采用的是钠基脱硫剂。与
研究与综论
钙法相比有以下优点：用NaOH作为脱硫剂，循
环水在循环过程中不会对水泵、管道、设备等造
成腐蚀和堵塞，便于设备的运行与保养；吸收剂
再生和脱硫渣沉淀均在脱硫塔外进行，避免了脱
硫塔的堵塞与磨损，提高了设备运行的可靠性，
降低了操作过程中产生的费用；脱硫塔可用高效
板式塔或者填料塔来代替空塔，增加了系统的紧
凑程度，提高了脱硫效率；钠基脱硫剂对sO 的
吸收速度快，因此可以用较小的液气比来实现较
高的脱硫效率；对于脱硫除尘一体化技术而言，
用双碱法可以提高石灰利用率。
虽然双碱法烟气脱硫技术具有诸多优点，但
是Na S0 的氧化副反应产物为Na SO ， 由于
N sO 较难再生，因此需要源源不断地对NaOH或
Na CO 进行补充，从而增加了碱的消耗量；此
外，Na SO 的存在也会影响石膏的质量。
1．3 海水法烟气脱硫技术
海水法烟气脱硫工艺是利用海水的碱度来达
到脱除烟气中二氧化硫的一种方法。与其它脱硫
工艺相比，海水法因其具有不产生废弃物、工艺
简单、技术成熟、脱硫效率高、系统运行可靠、
投资运行费用较低等特点，在沿海国家和地区，
得到了日益广泛的应用。
海水法烟气脱硫工艺最大的问题是脱硫过程
中会产生重金属的沉积，这种重金属的沉积和脱
硫反应对海洋生态环境的影响在短时间内不容易
显现，需要进行长时间观察和测量才能得出结
论。基于以上问题，在环境比较敏感和对环保质
量要求较高的地区需要慎重选择。
1．4 氨法烟气脱硫技术
氨法烟气脱硫技术是以氨水作为吸收剂，其
副产品是硫酸铵。氨法烟气脱硫技术是烟气脱硫方
法中比较成熟的方法，也被较早地应用在工业生产
过程中。氨法烟气脱硫技术的主要优点是：拥有较
高的脱硫效率，能满足各个地区的环保要求；能很
好地适应烟气条件的变化；反应的副产物为硫酸铵
晶体，直径在0．2～0．6 mm，可作为肥料应用；整个
系统没有废水和废渣的产生；耗能低；设备运行安
全、可靠和适应性强。此法的缺点是：氨易于挥
发，因而需要消耗大量的吸收剂；氨的来源会受到
地域及生产行业的较大限制。
1．5 磷铵肥法烟气脱硫技术
磷铵肥法烟气脱硫技术的开发和应用，很好
地解决了大中型燃煤锅炉产生的二氧化硫污染问
题，既保护了大气环境，又对硫资源进行了回收
再利用，这种方法在运行成本、技术先进性等诸
多方面都优于传统的烟气脱硫技术。但是该技术
也有投资较高、工艺流程太长、设备种类繁多、
操作较复杂等缺点。
1．6 钠碱法烟气脱硫技术
在烟气脱硫技术的发展进程中，碱性氧化物
~I]NaOH或Na CO 与其它类型的吸收剂相比，受到
人们更多的关注。这是因为碱性氧化物对SO，的
亲和力相当高，亚硫酸钠一亚硫酸氢钠的化学机
理适用于吸收与再生循环操作，并且有将所有化
合物保持在溶液内的能力，从而避免了吸收塔内
的结垢和淤塞。
但与氨碱及钙碱相比，碱源相对比较紧张，
特别是NaOH，来源更困难些。
2 干法烟气脱硫技术
常用的干法烟气脱硫技术有：活性碳吸附
法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射脱硫
法、脉冲电晕烟气脱硫技术以及金属氧化物脱硫
法等。
2．1 活性碳吸附法
烟气活性炭脱硫技术是采用物化吸附原理对
烟气进行脱硫、脱硝处理的。它是19世纪60年代
发展起来的一种干法脱硫技术。由于活性炭脱硫
技术具有工艺简单、运行费用低、投资小、不用
水、无二次污染、活性炭可再生等优点，受到了
烟气脱硫行业越来越多的重视和关注。但是，由
4】
全国性建材科技期刊—— 《玻璃》 201 4年 第8期 总第275期
于活性炭烟气脱硫技术的烟气处理量较小，吸附
反应速度相对较慢，吸附剂活性炭的使用量大、
价格高等因素限制了活性炭烟气脱硫技术推广和
使用。
2．2 电子束辐射法
电子束辐射法烟气脱硫脱硝技术是利用电子
束(电子能量为800keV～1MeV)的辐照，将烟气
中的sO 和NOX转化为硫酸铵和硝酸铵的一种新
型的脱硫脱硝工艺。
该技术的特点主要有：干法处理过程中无废
水废渣的产生；能同时完成脱硫脱硝，脱除率可
自由设定；对燃料含硫量的适应性强，脱硫率可
高达90％以上；系统简单，操作方便，过程易于
控制；对于不同含硫量的烟气和烟气量的变化有
较好的适应性和负荷跟踪性；副产品为硫酸铵和
硝酸铵混合物，可用作化肥；脱硫成本低于常规
方法。
2．3 荷电干式吸收剂喷射脱硫法
荷电干式脱硫技术是利用高速流过高压静电
充电区从而带上静电荷的钙基吸收剂，被喷射到
烟气流中时，因带同种电荷互相排斥，增大裸露
面积，大幅提高脱硫效率的一种方法。
荷电干式吸收剂喷射脱硫技术具有以下特
点：投资较少，占地面积小，工艺流程简单，没
有设备的污染及结垢现象，无废水、废渣的产
生，副产物可用作肥料，不产生二次污染物，脱
硫效率高于90％，有广泛的适应性等。
但是，此方法对干吸收剂粉末中ca(OH)，
的含量、粒度及含水率等要求较高；脱硫是靠电
子束加速器来产生高能电子，这对于一般大型企
业来讲，需要大功率的电子枪，这会对人体造成
危害，因此还需要进行防辐射屏蔽，所以对设备
运行和维护的要求较高。
2．4 脉冲电晕烟气脱硫技术
当电子束技术用于大型燃煤电厂烟气脱硫
时，所需束功率是可观的，生产成本及运行维护
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费用均较高。为了寻找更廉价的低温等离子体发
生技术，产生了脉冲电晕技术。
脉冲电晕放电脱硫脱硝有着突出的优点：它
能在单一的过程中同时脱除sO：和NO ；高能电子
由电晕放电自身产生，从而不需要昂贵的电子
枪，也不需要辐射屏蔽；它只要对现有的静电除
尘器进行适当的改造就可以实现，并可能集脱硫
脱硝和飞灰收集的功能于一体；它的最终产品可
用作肥料，不产生二次污染。尽管国内外近年来
对脉冲电晕脱除sO 和NO 的技术进行了大量实验
研究，并进行了较大规模的中试，但仍有许多问
题亟待研究解决，各项性能还有待改善提高。
2．5 金属氧化物烟气脱硫技术
因为s0，是一种活泼性气体，而氧化锌
(ZnO)、氧化铁(Fe 0 )、氧化铜(CuO)等
金属氧化物对s0，有较强的吸附能力，根据这一
特性，产生了金属氧化物烟气脱硫技术。这种脱
硫方法，不产生污水、废酸，不会造成污染，但
因为其脱硫效率低、设备庞大、投资巨大、操作
难度高、脱硫成本高等局限性，导致此脱硫方法
没有得到很好的推广。该技术的关键是开发新的
吸附剂。
3 半干法烟气脱硫技术
半干法烟气脱硫的市场占有率仅次于湿法。
半干法烟气脱硫技术是介于湿法和干法之间的一
种脱硫技术，它的脱硫效率、脱硫剂的利用率等
参数也介于干法和湿法之间。半干法烟气脱硫技
术主要用于中小企业的烟气治理。
3．1 喷雾干燥烟气脱硫技术
喷雾干燥烟气脱硫技术是利用机械力或者气
流的力量将吸收剂分散成细小的雾滴，从而增大
烟气与吸收剂接触面积，增加脱硫效率的一种烟
气脱硫技术。它的脱硫率介于65％ 85％之间。
喷雾干燥法烟气脱硫是在气、固、液三相状态下
进行的，具有工艺设备简单、生成物易处理、不
研究与综论
会对脱硫设备造成腐蚀和堵塞、水耗量低等优
点。缺点是自动化要求较高，吸收塔内固体沉
积，容器和管道易堵塞，喷雾器磨损和破裂较严
重，烟道和除尘器的腐蚀严重，难以控制吸收剂
的用量，吸收效率较低。因此，该技术的关键仍
是开发新的吸附剂。
3．2 循环流化床烟气脱硫技术
循环流化床烟气脱硫技术是最近几年新兴的
较先进的烟气脱硫技术，它具有投资较低的优
点，比较适合发展中国家使用，所以循环流化床
烟气脱硫技术正在引起越来越多的重视。
循环流化床烟气脱硫技术是根据循环流化床
的工作原理，使吸附剂在流化床中反应来实现对
烟气进行脱硫的一种方法。此法最大的优点是，
通过喷水控制床温在最佳反应温度下，以达到最
好的气、固紊流混合，在此过程中未反应的消石
灰表面不断暴露出未，通过固体物料的多次循
环，使脱硫剂停留很长时间，从而大大地提高了
脱硫剂利用率和脱硫效率。
与湿法烟气脱硫技术相比，循环流化床烟气
脱硫技术具有系统简单、造价低、运行可靠、产
生的固态产物易处理等优点。因此，循环流化床
烟气脱硫技术具有广泛的应用前景。
4 结语
如何去除工业生产过程中排放的含有二氧化
硫和氮氧化物的烟气处理技术，已成为目前环境
保护工作中一个令人关注的重要课题，而探索可
再生脱硫剂也成为日趋紧迫的一项工作，完善和
改进各项脱硫工艺技术以及加大对新兴脱硫技术
的应用是控制大气二氧化硫含量的必要条件。
参考文献
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