工业烟气脱硫技术现状与比较

满杰++孟祥鹏++王立

摘 要：介绍了国内外新研究的烟气脱硫技术，并指出了烟气脱硫技术改进和发展的方向。

关键词：烟气脱硫；二氧化硫；现状

1 前言

以煤为主的能源结构导致二氧化硫的超标排放，近年来虽得到了一定的控制，但2012年我国二氧化硫排放量仍达到了2000多万t，严重污染大气环境，给人类的健康带来了巨大的威胁，我国每年因酸雨带来的经济损失超过1100亿元。我国主要的二氧化硫污染源可归纳为硫酸厂尾气排放的二氧化硫、有机金属冶炼过程排放的二氧化硫、燃煤烟气中的二氧化硫等三个方面，其中燃煤烟气中的二氧化硫仍是污染的主要来源。因此，开展烟气脱硫技术的基础研究与应用研究显得尤为重要。

2 脱硫技术及其比较

烟气脱硫技术是控制二氧化硫污染的主要技术和手段。通过国内外专家对烟气中的二氧化硫处理的大量研究，烟气脱硫技术取得了突破性的进展。目前，脱硫方法有上百种，但由于生产技术成熟度及原材料成本等因素的制约，现在技术上成熟且广泛应用的也就十几种。现就目前国内外新研究的烟气脱硫技术进行介绍。

2.1 废碱液脱硫技术

废碱液脱硫技术主要是利用碱性的造纸或印染的副产物，与锅炉中的SO2进行中和反应，生成中性的盐，对其中的盐进行沉淀与打涝，中性的废液再进行后处理或直接排放。该技术的优点有以下几个方面：投资成本低，工艺系统流程短、设备少，自动化程度要求低； 运行成本低，所采用的废碱液，无需成本；废碱液中，含强碱成份较多 ，故脱硫效果较好。主要存在的缺点：运行稳定性差、废碱液成份复杂；生成的盐，分离较困难 ；很少有达到预期效果的厂家。

2.2 石灰石脱硫技术

石灰石-石膏脱硫工艺由于原材料廉价易得，设备简单且运行稳定可靠，脱硫效率高等优点而被广泛采用，是目前世界上一些发达国家如日本、德国、美国的大机组火电厂通行的烟气脱硫工艺。 该技术主要由吸收、吸附、催化氧化和催化还原四个工艺过程组成。烟气进入吸收塔后与石灰石浆液充分接触混合，进行吸收、吸附、催化氧化和催化还原等物理化学反应，生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成石膏。脱硫后的烟气经过除雾器换热器处理后，由烟囱排入大气。但是该法缺点是基建投资费用高、水消耗大、脱硫废水具有腐蚀性等，该工艺所产生的脱硫废渣成分复杂，给处理带来了很大难度，截止到2010年，烟气脱硫废渣达到了4200万吨，造成了二次污染，对生态环境有很大危害，不过随着科学技术的发展，脱硫废渣应用到建筑行业，这一问题也得到了逐步解决，该法由于其大型化技术技术成熟，容量可大可小等优势，将来仍然是烟气脱硫的主导工艺技术。

2.3 微生物脱硫技术

微生物脱硫技术就是有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用来降解来自煤炭等无机化石燃料燃烧过程中产生的二氧化硫等有害气体。该方法与传统的烟气脱硫方法相比，具有常温常压操作、工艺简单、运行费用低、脱硫效率高、系统稳定性好、无二次污染等优势在，因此目前被广泛研究中，成为治理工业烟气污染中最具有研究意义和发展前景的方法。微生物脱硫技术通过生物细菌的吸收，还原和氧化作用将二氧化硫变成单质硫从系统中除去。具体过程如下：通过脱硫菌溶液作循环吸收液在吸收塔内将二氧化硫溶解于水并转化为硫酸盐，亚硫酸盐等，再利用硫酸盐还原菌将其还原为硫化物，然后再利用无色硫化菌或光合细菌将硫化物氧化为单质硫，最后将单质硫从系统中去除。但是，由于单纯的功能菌在工业放大有技术上的壁垒及微生物脱硫工艺与设备的研发比较滞后等原因，目前该技术仍处于初始研究阶段，工业化程度并不高。

2.4 电子束照射法

电子束照射法是一种较新的脱硫技术，其原理是烟气通过电子束照射，使其中的水分，氮气，氧气发生辐射反应，产生大量活性物质，这些物质把二氧化硫氧化成硫酸，最后和氨气反应生成硫酸铵。该法操作简单，脱硫率高，产物能够作为肥料而不产生废物，而且设备简单，适用性比较广泛，但是该方法用电量比较大，且电子枪的辐射作用对人体有害，需要添置防辐射设施，从而导致运行和维护的费用较高。

3 总结

目前工业化的脱硫技术在使用过程中取得了一定的经济，社会和环保效益，但还存投资和运行费用高，脱硫效率低，脱硫剂利用率低，二次污染等难题。随着科学技术的不断发展，电子束脱硫和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会脱颖而出，取代传统的脱硫方法。随着科技的发展，我们要拓展知识面，注重学科之间的交叉应用，开发新型的烟气脱硫技术，以期达到最优的经济效果、环保效果和社会效果。

参考文献：

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