國(guó)內(nèi)外二氧化硫污染及其治理技術(shù)

1、鄭州大學(xué) 化工環(huán)保概論論文院系：化工與能源學(xué)院專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程與工藝 國(guó)內(nèi)外二氧化硫污染及其治理技術(shù)摘要二氧化硫?qū)Νh(huán)境及人類(lèi)的危害越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)其的治理是保護(hù)大氣環(huán)境的重要方面。本文闡述了二氧化硫的污染現(xiàn)狀以及治理二氧化硫煙氣的主要方法，為煙氣脫硫方法的選擇提供參考1。最后用綜合治理二氧化硫污染的實(shí)例，說(shuō)明了環(huán)境治理中要盡量采用“ 綠色技術(shù)”，變廢為寶，體現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的新思維，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。關(guān)鍵詞二氧化硫大氣環(huán)境可持續(xù)發(fā)展Abstract The endangerment of sulfur dioxide to environment and human health becomes

2、more and more serious day by day, therefore prevention and control over sulfur dioxide has been a main field in protecting atmospheric environment. in this paper for the purpose of facilitating references to the disposal of sulfur dioxide pollution a few examples were illustrated for comprehensive d

3、isposal of SO2, furthermore a new concept of changing waste into valuables was introduced, in which green technology was advocated for the sustainable development2.Keywords: pollution by sulfur dioxide atmospheric environment sustainable development.1 國(guó)內(nèi)二氧化硫污染狀況1.1 國(guó)內(nèi)二氧化硫污染來(lái)源國(guó)內(nèi)的二氧化硫污染源可歸納為三個(gè)方面：（1）硫酸

4、廠尾氣中排放的二氧化硫；（2）有色金屬冶煉過(guò)程排放的二氧化硫：如銅、鉛、鋅、鈷、鎳、金、銀等礦物，都含硫化物，在冶煉過(guò)程中排放出大量的二氧化硫；（3）燃煤煙氣中的二氧化硫：煤炭在一次能源中約占 75%，我國(guó)煤炭產(chǎn)量居世界第一位，且多為高硫煤，其貯量約占煤炭總貯量的 20%25%。在全國(guó)煤炭的消費(fèi)中，占總量 84%的煤炭被直接燃用，燃燒過(guò)程中排放出大量的二氧化硫（特別是火力發(fā)電站及煉焦化工等行業(yè)），燃煤二氧化硫排放占總二氧化硫排放量的 85%以上，造成嚴(yán)重的大氣污染3。1.2 國(guó)內(nèi)二氧化硫污染現(xiàn)狀據(jù)國(guó)家環(huán)境檢測(cè)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2003 年國(guó)內(nèi)排放至大氣中的二氧化硫已達(dá) 22.2 Mt，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)

5、一步發(fā)展，二氧化硫排放量將進(jìn)一步增大，其危害性將更為嚴(yán)重。因此如何控制和治理二氧化硫污染，是國(guó)內(nèi)當(dāng)前和今后一段時(shí)間內(nèi)亟待解決的主要大氣環(huán)境問(wèn)題4。二氧化硫給人類(lèi)帶來(lái)最嚴(yán)重的問(wèn)題是酸雨,目前我國(guó)已成為世界三大酸雨區(qū)之首，西南、華南、華東，華中和華北五個(gè)酸雨區(qū)面積已占國(guó)土面積的 40%左右。酸雨對(duì)人體健康、建筑物、湖泊、生態(tài)環(huán)境造成極大的危害，酸雨污染范圍不斷擴(kuò)大，已由 20 世紀(jì) 80 年代初的西南局部地區(qū)擴(kuò)展到西南、華南、華東，華中和華北的大部分地區(qū)，酸雨污染面積已占全國(guó)面積的 40%左右，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已超過(guò)上千億元，這已成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一20012009年上述個(gè)趨勢(shì)分析

6、指標(biāo)的發(fā)展情況如所示。由表可見(jiàn)，20012009年工業(yè)二氧化硫排放量呈先增大再減小的趨勢(shì)，并在2006年達(dá)到排放量峰值，其中20052007年排放量最大；而同時(shí)期單位產(chǎn)值二氧化硫排放量始終降低，反映出工業(yè)二氧化硫排放情況穩(wěn)步改善。二氧化硫排放彈性反映二氧化硫排放增量與工業(yè)產(chǎn)值增量間的關(guān)系，排放彈性在20012009年起伏較大，2006年后開(kāi)始進(jìn)入負(fù)彈性階段，即隨著工業(yè)產(chǎn)值的增加，二氧化硫排放反而減小。1.3重點(diǎn)行業(yè)分析由圖可見(jiàn)，個(gè)子效應(yīng)中技術(shù)效應(yīng)和治理效應(yīng)在20022009年都起到了促進(jìn)二氧化硫減排的效果，雖然前期技術(shù)效應(yīng)的減排效果要優(yōu)于治理效應(yīng)，但后期治理效應(yīng)的作用逐漸增強(qiáng)，最終治理效應(yīng)的累

7、計(jì)減排效果要略?xún)?yōu)于技術(shù)效應(yīng)。20022009年技術(shù)效應(yīng)和治理效應(yīng)的累計(jì)減排效果分別為999.04萬(wàn)t、1155.04萬(wàn)t。上述分析可知，某些關(guān)鍵行業(yè)（如電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等）會(huì)在很大程度上影響并決定工業(yè)二氧化硫的排放情況，因此有必要針對(duì)二氧化硫排放壓力大的行業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)分析。本研究選擇二氧化硫產(chǎn)生及排放量最大的個(gè)行業(yè)（化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)）進(jìn)行分析，年上述行業(yè)的二氧化硫產(chǎn)生及排放情況如表所示5。目前，針對(duì)工業(yè)二氧化硫排放的研究較少，且主要集中在排放量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系上。本研究分析了工業(yè)二氧

8、化硫的排放趨勢(shì)并研究其影響因素，可以為制定相關(guān)減排政策提供理論依據(jù)和參考，有一定現(xiàn)實(shí)意義表3中的5個(gè)行業(yè)是目前工業(yè)二氧化硫最主要的排放源，它們的二氧化硫產(chǎn)生量和排放量都達(dá)到工業(yè)二氧化硫總產(chǎn)生量和總排放量的左右，而個(gè)行業(yè)的產(chǎn)值比例相對(duì)不大，僅為29.196。為了控制工業(yè)二氧化硫排放，必須從上述5個(gè)重點(diǎn)行業(yè)入手，通過(guò)重點(diǎn)行業(yè)的二氧化硫減排實(shí)現(xiàn)工業(yè)減排。1.4二氧化硫治理的必要性大氣中的 SO2來(lái)源有兩類(lèi): 一是自然源，即由自然界排放的H2S 氧化而得7；另一個(gè)是人工源，它是大氣二氧化硫的主要污染源，二氧化硫主要來(lái)自燃料燃燒，其中燃煤排放量約占全年二氧化硫排放量的 70%。1.5 二氧化硫的危害二氧

9、化硫是具有窒息性臭味的氣體，它對(duì)人類(lèi)和其它生物均有危害性，二氧化硫進(jìn)入血液，能破壞酶的活力，損害人的肝臟8。它的主要危害是傷害呼吸道，產(chǎn)生炎癥，當(dāng)大氣中二氧化硫的濃度為572.5mg/m3時(shí)，會(huì)使人呼吸困難，機(jī)體免疫力受到明顯抑制; 濃度大于 715.6mg/m3時(shí)，可以導(dǎo)致死亡1。有飄塵存在時(shí)，可以增加他的毒性，二氧化硫還可以加強(qiáng)致癌物苯并( a) 芘的致癌作用。二氧化硫?qū)χ参镌斐蓢?yán)重影響。它的濃度低于0.429 mg/m3時(shí)即開(kāi)始對(duì)植物產(chǎn)生影響，低濃度長(zhǎng)時(shí)間( 幾天或幾周) 的作用，由于抑制葉綠素的生長(zhǎng)，使葉子慢性損傷而變黃; 高濃度短時(shí)間可造成急性葉損傷。長(zhǎng)期污染可使植物無(wú)法生長(zhǎng)2。二氧

10、化硫氣體，可以穿窗入室，或滲入建筑物的其它部位，使金屬制品或飾物變暗，使織物變脆破裂，使紙張變黃發(fā)脆。酸雨主要由化石燃料燃燒產(chǎn)生的S02、NOx等酸性氣體,經(jīng)過(guò)復(fù)雜的大氣化學(xué)反應(yīng),被雨水吸收溶解而成。二氧化硫在空氣中可被氧化為三氧化硫，有飄塵存在，或在濕度大時(shí)，可以形成危害更大的二次污染物硫酸酸霧。酸雨可導(dǎo)致土壤酸化，使非金屬建筑材料(混凝土、砂漿和灰砂磚)表面硬化水泥溶解,出現(xiàn)空洞和裂縫,導(dǎo)致強(qiáng)度降低,從而損壞建筑物。我國(guó)酸雨正呈蔓延之勢(shì),是繼歐洲、北美之后世界第三大重酸雨區(qū)。2 國(guó)內(nèi)外二氧化硫的治理技術(shù)二氧化硫得控制方法有: 采用低硫燃料和清潔能源替代、燃料脫硫、燃燒過(guò)程中脫硫和末端尾氣脫

11、硫。二氧化硫的治理比較困難，通過(guò)改進(jìn)能源結(jié)構(gòu)、使用潔凈燃料或加工含硫量高的煤、石油使之氣化，并將生成的硫化氫廢氣清除，得到潔凈、高燃燒值的氣體燃料等手段，是治理的根本措施。2.1燃燒前燃料脫硫煤炭作為天然化石燃料含有眾多礦物質(zhì)，其中硫分約為1%9。目前廣泛采用的選煤工藝仍是重力分選法，分選后的原煤含硫量可降低 40% 90%3。正在研究的新脫硫方法有浮選法、氧化脫硫法、化學(xué)浸出法、化學(xué)破碎法、細(xì)菌脫硫、微波脫硫、磁力脫硫等多種方法。在工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中型煤固硫是一條控制二氧化硫污染的經(jīng)濟(jì)、有效途徑。選用不同煤種，以無(wú)黏接劑法或?yàn)r青等為黏結(jié)劑，用廉價(jià)的鈣系固硫劑，經(jīng)干餾成型或直接壓制成型，制得多種型

12、煤。此方法對(duì)解決高留美地區(qū)的二氧化硫污染有重要意義。同時(shí)，為了提高煤炭利用率和保護(hù)環(huán)境，將煤炭轉(zhuǎn)化為清潔燃料，一致是科學(xué)界致力的方向。將煤炭轉(zhuǎn)化有氣化和液化，即對(duì)煤進(jìn)行脫碳或加氫改變?cè)械奶細(xì)浔?，把煤轉(zhuǎn)化為清潔的二次燃料。對(duì)于重油脫硫，常用的方法是在鉬、鈷和鎳等金屬氧化物催化劑作用下，通過(guò)高壓加氫反應(yīng)，切斷碳與硫的化合鍵，以氫置換出碳，同時(shí)氫與硫作用形成硫化氫，從重油中分離出來(lái)。2.2燃燒脫硫目前較為先進(jìn)的燃燒方式是流化床燃燒脫硫技術(shù)。其原理為使內(nèi)部氣速產(chǎn)生的升力和煤粒重力相當(dāng)( 達(dá)到臨界速度) ，此時(shí)煤粒將開(kāi)始浮動(dòng)流化。為使流化方式更好進(jìn)行，一般氣流實(shí)際速度要大于臨界速度。在鍋爐流化燃燒過(guò)程

13、中向爐內(nèi)噴入石灰石粉末與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)以達(dá)到脫硫效果9?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下:CaCO3CaO + CO2CaO + SO2+ 1 /2O2CaSO4按流態(tài)不同把流化床鍋爐分為鼓泡流化床鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐兩類(lèi)4。煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環(huán)、除塵石灰石膏法脫硫工藝流程器及控制系統(tǒng)等部分組成。該工藝一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，或者其它對(duì)二氧化硫有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。由鍋爐排出的煙氣從吸收塔( 即流化床) 底部進(jìn)入( 吸收塔底部為一個(gè)文丘里裝置，煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快，并在此與很細(xì)的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流

14、化床) 。在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下，吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成 CaSO3和 CaSO4。脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進(jìn)入再循環(huán)除塵器，被分離出來(lái)的顆粒經(jīng)中間灰倉(cāng)返回吸收塔，由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)百次之多，故吸收劑利用率較高。此工藝所產(chǎn)生的副產(chǎn)物呈干粉狀，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑Ca( OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，當(dāng)燃煤含硫量為 2% 左右，鈣硫比不大于 1 3 時(shí)，脫硫率可達(dá) 90% 以上，排煙溫度約70 。此工藝在國(guó)外目前應(yīng)用在 10 20 萬(wàn)千瓦等級(jí)機(jī)組。由于其占地面積少，投資較省，

15、尤其適合于老機(jī)組煙氣脫硫5。2.3燃燒煙氣脫硫在廢氣排放到大氣之前采用物理和化學(xué)方法的排煙脫硫治理技術(shù)，還是非常有效果的。總的來(lái)說(shuō)分為干法和濕法兩大類(lèi)。干法中有活性炭吸附法，利用活性氧化錳等金屬氧化物的吸收法及催化氧化法等; 濕法則有堿吸收法、氨吸收法及石灰漿吸收法等10。下面分別介紹在實(shí)踐中有較大發(fā)展前途的幾種方法。2.4氫氧化鈉或亞硫酸鈉吸收法氫氧化鈉吸收二氧化硫生成亞硫酸鈉，硫酸鈉再吸收二氧化硫得亞硫酸氫鈉:2NaOH + SO2 Na2SO3+ H2ONa2SO3+ SO2+ H2O2NaHSO3在所有二氧化硫的治理方法中，這是一個(gè)最容易最合理的方法。如果煙氣中二氧化硫含量高，則因氫氧

16、化鈉液易吸收二氧化碳，增加氫氧化鈉液的單耗，此時(shí)可采用 pH 值小于 7 的亞硫酸鈉溶液作吸收劑。從吸收塔中排出的亞硫酸氫鈉溶液，是還原性液體，如直接排放，會(huì)污染水體，使 COD 值升高，故需加以處理，有多種回收和再生的處理方法。如在吸收塔排出液中加入氫氧化鈉，可使亞硫酸鈉再生:NaHSO3+ NaOH Na2SO3+ H2O再生的亞硫酸鈉溶液，可供給以此為原料的工廠，如造紙廠等使用，也可將亞硫酸鈉結(jié)晶回收。也可將吸收廢液氫氧化成硫酸鈉，并結(jié)晶回收7。此外，也可在吸收廢液中加石灰石或消石灰，得亞硫酸鈣，進(jìn)一步氧化成石膏回收利用:本法脫硫率可達(dá) 90%以上11。2.5亞硫酸鉀吸收法用亞硫酸鉀作吸

17、收液，它比亞硫酸鈉溶解度大，且熱穩(wěn)定性好，吸收生成的亞硫酸氫鉀的溶解度則比亞硫酸氫鈉小，易于結(jié)晶回收。亞硫酸氫鉀以轉(zhuǎn)變?yōu)榻箒喠蛩徕浳龀觯瑏喠蛩釟溻浻州^相應(yīng)的鈉鹽易于熱分解生成焦亞硫酸鉀:亞硫酸氫鉀的這些特征，可用來(lái)回收二氧化硫及亞硫酸鉀。即用濃亞硫酸鉀溶液作吸收劑，在 60 左右吸收二氧化硫，得濃亞硫酸氫鉀溶液，將此液導(dǎo)入結(jié)晶器內(nèi)降溫，即可析出焦亞硫酸鉀晶體12。將此晶體加熱脫水，即可回收高純的二氧化硫氣體，余液中含亞硫酸鉀可作吸收液利用。氨水吸收法氨水吸收二氧化硫得亞硫酸銨，進(jìn)一步吸收則生成亞硫酸氫銨:吸收塔排出的含亞硫酸氫銨廢液，可通過(guò)不同方法加以處理、利用。例如: 濃硫酸分解法，可析出純

18、的二氧化硫氣體，加以回收利用；另一法是在排出液中通入氨氣，并用空氣氧化成硫酸銨，再濃縮結(jié)晶，回收硫酸銨晶體:此法吸收率可達(dá) 90%以上。以上為濕法治理，采用濕法，以液體為吸收劑，可在吸收塔中反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備小，占地少，投資省，操作方便。但濕法脫硫后的煙道氣溫度低，濕度大，易形成白色煙霧，難于擴(kuò)散，故必需增加一道煙道氣再加熱工序。此外，用水量比較多，必需對(duì)排水加以處理。堿式氧化鋁法氧化鋁與氫氧化鈉制成的球團(tuán)，易于吸附煙道氣中的二氧化硫，回收率可達(dá) 90%以上。吸收飽和后的球團(tuán)送到再生室，在150 350 溫度下再生，所得二氧化硫在 650 時(shí)與一氧化碳?xì)夥磻?yīng)生成硫化氫除去:2.6石灰石白云石法將

19、石灰石與白云石直接放在鍋爐內(nèi)，受熱分解為氧化物，而后與煙道氣中的二氧化硫反應(yīng)，生成亞硫酸鹽及硫酸鹽:微?？捎贸龎m裝置除去。這里三氧化硫反應(yīng)完全，二氧化硫去除率約為 25%，故需進(jìn)一步用濕法治理13。2.7活性炭吸附法活性炭能吸附二氧化硫，當(dāng)有氧和水汽存在時(shí)，除物理吸附外，尚有化學(xué)吸附，故吸附量較單純物理吸附為高。一般的燃燒煙氣的組成為: 二氧化硫 0 05% 0 10%、水汽 10% 13%、氧3% 6% 、二氧化碳 10% 13% ，是適合活性炭吸附的。當(dāng)溫度為 100 150 的排氣通過(guò)活性炭時(shí)，由于活性炭的催化作用，排氣中的二氧化硫被吸附，同時(shí)水汽及氧氣也被吸附并將硫氧化物氧化，進(jìn)一步形

20、成硫酸:吸附在活性炭上的硫酸可采用多段水洗得稀硫酸。脫吸后的活性炭可再生使用。2 3 4 2 3 6 法為干法。干法的特點(diǎn)是適于處理排氣量大的廢氣; 排氣降溫不顯著，煙氣在大氣中擴(kuò)散不受破壞; 排氣中水分增加很少，在煙囪附近不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性霧氣。但干法也存在一定缺點(diǎn)，主要缺點(diǎn)是吸附或吸收慢，使裝置龐大，設(shè)備費(fèi)用增加。2 4 催化氧化法二氧化硫通過(guò)五氧化二釩催化劑氧化成三氧化硫14，與水汽作用，生成硫酸; 或與氨作用，生成硫酸銨。煙道氣中顆粒物會(huì)影響催化效率，須先凈化除去。2.8高煙囪排氣法使廢氣排放到相對(duì)無(wú)害的高度空間，但此法并未從根本上將二氧化硫等有害物清除，僅將有害氣體稀釋?zhuān)⑾蚋呖找苿?dòng)，并

21、隨氣流擴(kuò)散而對(duì)下風(fēng)向或其他地區(qū)造成污染月從煙氣中回收二氧化硫制取硫酸；對(duì) 7%12%的煙氣，可以采用兩轉(zhuǎn)兩吸技術(shù)，從煙氣中回收二氧化硫制取硫酸；對(duì) 20%左右的富氧煙氣，國(guó)內(nèi)提出了三轉(zhuǎn)三吸的工藝技術(shù)15；對(duì) 1%4%的冶煉煙氣，已成功地開(kāi)發(fā)出非穩(wěn)態(tài)二氧化硫轉(zhuǎn)化技術(shù)，從煙氣中回收二氧化硫制取硫酸。對(duì)<0.5%煙氣的脫硫技術(shù)方法可分為濕法、干法兩大類(lèi)，也有專(zhuān)家把介于兩者直接的半干法也為一大類(lèi)分類(lèi)簡(jiǎn)述如下。2.9濕法脫硫濕法煙氣脫硫是指應(yīng)用液體吸收劑，洗滌含二氧化硫煙氣脫除煙氣中的二氧化硫。濕法脫硫工藝應(yīng)用最多，主要有以下幾種方法：(1)石灰石（石灰）石膏法石灰石（石灰）石膏法是目前世界上技術(shù)

22、最成熟，實(shí)用業(yè)績(jī)最多，運(yùn)行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝16，其突出的優(yōu)點(diǎn)是：脫硫效率高（有的裝置Ca/S=1 時(shí)，脫硫效率大于 90%）；吸收劑利用率高，可大于 90%；設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率高（可達(dá) 90%以上）。該法已有近三十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，石膏副產(chǎn)品可回收利用，亦可拋棄處置。(2)其他堿性溶液法其他堿性溶液法主要有鈉堿法、氨堿法、雙堿法、氫氧化鎂法等。氨堿法17：用氨水或亞硫酸銨溶液作吸收劑，吸收二氧化硫后形成亞硫酸銨亞硫酸氫銨。將洗滌后的吸收液用酸分解（即酸化），得到二氧化硫和相應(yīng)的銨鹽，這就是氨酸法；將吸收液直接加工成亞硫酸銨產(chǎn)品，代替燒堿用于造紙行業(yè)，這就是氨亞硫酸銨法。中國(guó)是一個(gè)糧食大國(guó)，也是化肥大國(guó)

23、，氨堿法的產(chǎn)品本身是化肥，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。氨堿法脫硫率較高，采用兩段吸收時(shí)，可使尾氣中二氧化硫比降至百萬(wàn)分之一以下。雙堿法：將鈉堿溶液或氨堿溶液吸收二氧化硫，所生成的溶液再次與堿（石灰乳或石灰石粉）反應(yīng)，使所吸收的二氧化硫轉(zhuǎn)化為不溶的 CaSO4，并使吸收液再生。此法用廉價(jià)的石灰石來(lái)處理煙氣，即經(jīng)濟(jì)又可避免濕式石灰- 石灰石法中出現(xiàn)的堵塞問(wèn)題。(3)海水吸收法海水吸收法利用海水為脫硫劑，吸收二氧化硫。工藝和流程比較簡(jiǎn)單，主要由噴淋吸收塔和曝氣池兩大部分組成18。煙氣先在噴淋吸收塔內(nèi)與海水反應(yīng)，然后在曝氣池中使海水得以恢復(fù)。此工藝無(wú)需脫硫劑的制備、添加，系統(tǒng)可靠，無(wú)廢水、廢料處理問(wèn)題，具有投

24、資少，運(yùn)行費(fèi)用低、脫硫率高等優(yōu)點(diǎn)，其工藝主要有海水輸送系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，二氧化硫吸收系統(tǒng)和海水水質(zhì)恢復(fù)系統(tǒng)四大部分組成，受到各國(guó)的重視。(4)再生吸收法再生吸收法是把吸收后的吸收液經(jīng)熱再生后返回吸收過(guò)程循環(huán)使用的方法，再生出來(lái)的濃二氧化硫氣體可加工成液體二氧化硫、硫磺或硫酸等19，如亞硫酸鈉法、堿式硫酸鋁法、檸檬酸鹽法等。這類(lèi)方法在治理二氧化硫污染的同時(shí)，又達(dá)到了資源綜合利用的目的，是很有推廣應(yīng)用前途的方法。以上為濕法治理，采用濕法，以液體為吸收劑，可在吸收塔中反應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備小，占地少，投資省，操作方便。但濕法脫硫后的煙道氣溫度低，濕度大，易形成白色煙霧，難于擴(kuò)散，故必需增加一道煙道氣再加熱工

25、序。此外，用水量比較多，必需對(duì)排水加以處理。2.10干法脫硫干法脫硫的工藝特點(diǎn)是：反應(yīng)在無(wú)液相介入的完全干燥的狀態(tài)下進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物亦為干粉狀。目前，工業(yè)化應(yīng)用的主要有荷電干式噴射脫硫法和等離子體法20。干法的特點(diǎn)是適于處理排氣量大的廢氣; 排氣降溫不顯著，煙氣在大氣中擴(kuò)散不受破壞; 排氣中水分增加很少，在煙囪附近不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性霧氣。但干法也存在一定缺點(diǎn)，主要缺點(diǎn)是吸附或吸收慢，使裝置龐大，設(shè)備費(fèi)用增加。(1)荷電干式噴射脫硫法荷電干式噴射脫硫法是一種新型干法脫硫技術(shù)，其核心是吸收劑通常為Ca(OH)2粉末以高速通過(guò)高壓靜電電暈充電區(qū)，得到強(qiáng)大的靜電荷（負(fù)電荷）后，被噴射到煙氣流中，擴(kuò)散形成均勻

26、的懸濁狀態(tài)。吸收劑粒子表面充分暴露，增加了與SO2反應(yīng)的機(jī)會(huì)，同時(shí)由于粒子表面的電暈增強(qiáng)了其活性，縮短了反應(yīng)時(shí)間，有效提高了脫硫效率，其脫硫率一般在 70%以上。(2)等離子體法等離子體法中利用高能電子使煙氣中的 SO2、NOx、H2O、O2等分子被激活、電離甚至裂解，產(chǎn)生大量離子及自由基等活性粒子，由于它們的強(qiáng)氧化性，使 SO2、NOx被氧化，在注入氨的情況下，生成硫銨和硝銨化肥。根據(jù)高能電子的來(lái)源可分為電子束法和脈沖電暈等離子體法。(3)電子束法：是一種不產(chǎn)生二次污染并能實(shí)現(xiàn)資源綜合利用、極具競(jìng)爭(zhēng)力的脫硫技術(shù)21。它的主要特點(diǎn)是：工藝簡(jiǎn)單，可以同時(shí)高效脫硫和脫氮；整個(gè)脫硫過(guò)程不需要廢水處理

27、；反應(yīng)副產(chǎn)品 622 二氧化硫污染的治理方法要實(shí)現(xiàn)酸雨和二氧化硫污染控制目標(biāo)，關(guān)鍵是加快國(guó)產(chǎn)脫硫技術(shù)和設(shè)備的研究、開(kāi)發(fā)、推廣和應(yīng)用。目前控制燃煤二氧化硫污染技術(shù)可分為四類(lèi)，既燃燒前脫硫、燃燒中脫硫、燃燒后煙氣脫硫以及煤轉(zhuǎn)化過(guò)程中脫硫，其中煙氣脫硫仍被認(rèn)為是控制二氧化硫污染最行之有效的途徑。煙氣脫硫是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染行之有效的技術(shù)手段。根據(jù)煙氣中二氧化硫含量的不同，分為高濃度二氧化硫煙氣（ SO27% 20%）和低濃度二氧化硫煙氣（ SO20.5%5%）兩種，它們是制取硫酸和回收硫資源的重要原料。對(duì)SO23.5%以上煙氣，可采用一轉(zhuǎn)一吸技術(shù)，為硫酸銨

28、和硝酸銨，它是生產(chǎn)復(fù)合化肥的原料；處理后煙氣可直接排放；投資和運(yùn)行費(fèi)用低。(4)脈沖電暈法：是從電子束煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展而來(lái)的，它是利用高能電子性能進(jìn)行的 SO2脫除22。從機(jī)理上看，脈沖高壓電源在普通反應(yīng)器中形成等離子體，產(chǎn)生高能電子，這些高能電子可電離、裂解煙氣中的 H2O 和 O2等，產(chǎn)生大量的氧化活性粒子，活性粒子與 SO2分子經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成 SO3，并很快與煙氣中的水反應(yīng)生成硫酸。在添加氨的條件下，生成硫酸銨，由收集器收集作為優(yōu)質(zhì)化肥。由于脈沖電暈放電法只需提高電子溫度而不必提高離子溫度，故能量效率比電子束法提高 2 倍；該反應(yīng)在普通反應(yīng)器中就能進(jìn)行而不需昂貴的電子加速器

29、，故其投資費(fèi)用僅是電子束法的 60%。3資源化利用二氧化硫建立綠色產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，而礦山帶來(lái)的污染，是環(huán)境保護(hù)的一大難題。在工業(yè)廢渣中，大量煤矸石的存在，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，其中含硫高的煤矸石還會(huì)自燃，造成大氣和水體的二次污染。因此，研究綜合利用煤矸石治理環(huán)境污染具有十分重要的意義。重慶市永榮礦務(wù)局建材總廠于 1964 年在全國(guó)率先研制開(kāi)發(fā)出煤矸石磚，經(jīng)過(guò) 30 多年的努力，用煤矸石制空心磚，我國(guó)已有比較成熟的技術(shù)。隨著我國(guó)基本建設(shè)速度的加快，各地對(duì)建材的需求量越來(lái)越大，為利用煤矸石制取空心磚提供了廣闊的市場(chǎng)空間。但是煤矸石制取空心磚存在的一個(gè)最大弊端就是在焙燒過(guò)程中隨焙燒

30、煙氣排出大量的二氧化硫，既浪費(fèi)了大量硫資源，也嚴(yán)重污染了環(huán)境，因此在利用煤矸石的同時(shí)，應(yīng)將二氧化硫轉(zhuǎn)化成有用的化工產(chǎn)品，充分利用硫資源。另外，隨著我國(guó)紙產(chǎn)品需求量的不斷增加，紙產(chǎn)量的不斷增加，造紙廢水污染狀況不斷惡化，為從根源上治理造紙廢水污染，在治理二氧化硫煙氣污染時(shí)可用堿液吸收二氧化硫廢氣，制得造紙藥劑亞硫酸鹽。由于二氧化硫是從廢氣（污染）中回收的，所以使造紙藥劑的成本大大降低。亞硫酸銨法制漿造紙可使紙漿獲得率高，并且制漿廢液可用作肥料、灌溉農(nóng)田，促進(jìn)作物生長(zhǎng)和土壤有機(jī)質(zhì)的增加，這樣不但解決了二氧化硫排放引起的環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)又解決了困擾中、小型造紙廠的污染問(wèn)題。因此，資源化利用二氧化硫

31、廢氣資源，一方面可以保護(hù)環(huán)境，另一方面可以提高經(jīng)濟(jì)效益，具有深遠(yuǎn)意義。目前，為脫除煙氣中二氧化硫，采用一種新技術(shù)超重力技術(shù)（ High Gravity Technology）來(lái)吸收煙氣中的二氧化硫，它是由美國(guó)大空署研究開(kāi)發(fā)的，以這種技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的傳質(zhì)裝置，具有高效、節(jié)能、體積小、質(zhì)量輕、便于檢修等優(yōu)點(diǎn)，而且可在某些生產(chǎn)領(lǐng)域內(nèi)，以其特有的功能而生產(chǎn)出高性能產(chǎn)品，創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。4結(jié)論控制二氧化硫的治理方法眾多，選擇哪種方法，應(yīng)考慮以下基本因素: 第一，選擇合適的吸附劑或吸收劑，盡量提高凈化率;第二，設(shè)備裝置能穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn); 第三，易于操作、維修及檢查;第四，必須考慮治理過(guò)程中二次污染的治理

32、，防止發(fā)生二次公害。我們要找到適合各自工藝的脫硫技術(shù)。為了達(dá)到更好的減排效果，除了進(jìn)一步貫徹減排政策，確保廢氣處理設(shè)備的裝配和使用量以外，更要積極開(kāi)展技術(shù)研發(fā)，降低單位產(chǎn)值的二氧化硫產(chǎn)生量，實(shí)現(xiàn)工業(yè)二氧化硫從源頭到尾端的全過(guò)程排放控制。參考文獻(xiàn)：1 郝吉明，馬廣大，王書(shū)肖大氣污染控制工程( 第三版) M北京:高等教育出版社，2010: 271 2782 Holleman.A.F., Wiberg. E. Inorganic Chemistr) M. San Diego: Academic Press,2001. ISBN0-12-352651-5.3周至祥,段建中,薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫技

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