淺談幾種煙氣脫硫工藝原理

二氧化硫作為環境空氣質量的重要污染物指標，控制煙氣中的二氧化硫排放已成為社會和經濟可持續發展的迫切要求。煙氣脫硫是目前廣泛采用控制二氧化硫排放的成熟技術。根據上比較成熟的幾種主要煙氣脫硫技術，談談工藝原理及其特點。

1、濕法煙氣脫硫

1.1工藝原理

煙氣進入脫硫裝置的濕式吸收塔，與自上而下噴淋的堿性石灰石漿液霧滴逆流接觸，其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收，煙氣得以充分凈化；吸收SO2后的漿液反應生成CaSO3，通過就地強制氧化、結晶生成CaSO4·2H2O，經脫水后得到脫硫副產品—石膏。

1.2主要反應過程

SO2+H2O=H2SO3 SO3+H2O=H2SO4

CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O

CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O

2CaSO3+O2+2H2O=2CaSO4·2H2O

1.3工藝特點

脫硫效率高、設備小、易控制、占地面積小以及適用于高中低硫煤等；除在燃煤發電廠獲得廣泛應用外，在硫酸工業、鋼鐵工業、有色冶金工業、石油化工以及燃煤工業窯爐等煙氣脫硫中也獲得廣泛的應用；技術快。

2、噴霧干燥法脫硫

2.1工藝原理

以石灰為脫硫吸收劑，石灰經消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔內的霧化裝置，SO2被霧化了的Ca（OH）2漿液或Na2CO3溶液吸收；溫度較高的煙氣干燥了液滴，形成干固體廢物，由袋式除塵器或電除塵器捕集。脫硫后的煙氣經除塵器除塵后排放。

2.2主要反應過程

SO2+Ca（OH）2=CaSO3+H2O SO3+Ca（OH）2=CaSO4+H2O

SO2+Na2CO3=NaSO3+CO2 SO3+Na2CO3=NaSO4+CO2

2.3工藝特點

技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高；脫硫率可達到80%以上，但吸收劑利用率較低（50～65%）；脫硫灰渣可用作制磚、筑路，但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。

3、爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫

3.1工藝原理

在爐內噴鈣脫硫的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段。將石灰石粉磨用壓縮空氣噴射到爐內，使石灰石與煙氣有良好的接觸和反應時間，石灰石受熱分解成氧化鈣和CO2，與煙氣中SO2反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，終被氧化成硫酸鈣。尾部煙氣經一特制的活化器，噴水增濕與未反應的氧化鈣遇水反應生成的低溫下有很高活性的Ca（OH）2，Ca（OH）2與煙氣中剩余反應，終生成硫酸鈣等穩定的脫硫產物。

3.2主要反應過程

CaCO3=CaO+ CO2 CaO+SO2+1/2O2=CaSO4

CaO+H2O=Ca（OH）2 Ca（OH）2+SO2+1/2O2=CaSO4+H2O

3.3工藝特點

能以合理的鈣硫比得到中等甚至較高的脫硫；工藝流程簡單，占地面積小，費用低；適用于新建大型電站鍋爐及小型工業鍋爐和現役鍋爐脫硫技術改造；吸著劑為石灰石等鈣基物料，資源分布廣泛，脫硫產物為中性固態渣，無二次污染；整個脫硫系統可單獨操作，解列后不影響鍋爐的正常運行。

4、煙氣循環流化床脫硫

4.1工藝原理

由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。一般采用干態的消石灰粉作為吸收劑，也可采用其它對二氧化硫有吸收反應能力的干粉或漿液作為吸收劑。煙氣從底部通過文丘里管進入循環流化床吸收塔內。在文丘里管出口擴管段設一套噴水裝置，并在此與很細的吸收劑粉末互相混合，形成流化床，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3和CaSO4。脫硫后攜帶固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入再循環除塵器，被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔。

4.2主要反應過程

Ca（OH）2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

Ca（OH）2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O

Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O

4.3工藝特點

脫硫效率高達95%以上；工藝簡單，操作方便，系統可靠性高；煙氣無需再加熱；脫硫副產物為干態，無廢水產生；占地面積小、投資省、維護費用低。

5、氨水洗滌法脫硫

5.1工藝原理

在吸收塔內，氨水或液氨與煙氣接觸混合，洗滌后的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。吸收液自塔頂噴淋洗滌煙氣， SO2被洗滌吸收除去，經洗滌的煙氣排出后經液滴分離器除去攜帶的水滴，進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌，經塔頂的除霧器除，進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器后經煙囪排放。

5.2主要反應過程

SO2+（NH4）2SO3+H2O=2NH4HSO3

NH3+NH4HSO3=（NH4）2SO3

2（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO4

5.3工藝特點

脫硫效率高達98%以上；系統能耗低；對煤種變化、負荷變化的適應性強，適用于高硫煤；副產品回收的經濟效益高；具有一定的脫硝功能。

結論

隨著我國新的大氣排放標準的逐步頒布實施，對煙氣脫硫提出的要求越來越高。為滿足環境空氣質量要求，必須采用切實可行的脫硫措施及改造方案，降低SO2的排放濃度。通過對以上幾種煙氣脫硫工藝的比較，在選擇煙氣脫硫工藝時應結合當地實際情況進行充分論證，進行合理化利用。