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【摘 要】 随着我国经济的快速发展,我国大气污染越来越严重,大气污染中最主要的污染类型就是硫污染,对我国烟气脱硫有关的政策、标准、技术规范等进行了梳理,总结了影响我国烟气脱硫工艺技术路线选择的主要因素,包括排放标准、技术政策、总量指标、可靠性以及循环经济的要求等。在分析我国主要脱硫技术工艺应用现状的基础上,对有烟气脱硫新工艺做了简要的分析与讨论。
【关键词】 烟气脱硫;研究;发展
引言:
早我国现阶段,由工业发展带来的大气污染非常严重,而我国的大气污染中,最主要的一种污染类型就是硫污染,每年二氧化硫的排放量达到了非常高的水平,成为了我国大多数地区形成酸雨的最主要因素。因此,为了减轻工业生产中造成的硫污染,就必须要用一种科学有效的方法,对排放的二氧化硫进行特殊的处理,有效的控制大气污染。近年来经过环保意识的提倡以及相关工业生产制度的加强,我国许多工厂在生产工艺中加入了烟气脱硫技术,使我国的大气污染得到了一定程度上的改善。
一、我国烟气脱硫技术的发展现状
目前我国许多工厂在生产工艺流程中都加入了烟气脱硫技术,近年来,许多地方的大气污染都得到了不同程度的改善。而在我国不同的地区,不同的工厂中,所使用的烟气脱硫技术也有所不同,目前的发展阶段最为常用的是湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术以及半干法煙气脱硫技术这三类。
(一)湿法烟气脱硫技术
在我国现阶段烟气脱硫技术中,湿法烟气脱硫技术在当今的许多工业生产领域都非常常用,很多工厂有着较为成熟的技术应用基础,并且湿法烟气脱硫技术的脱硫效果与脱硫效率非常好,脱硫技术工艺相对来说也并不困难。在脱硫过程中,主要采用液体的吸收剂去除掉二氧化硫气体,液体吸收剂的主要成分为石灰石以及水,脱硫原理为工业生产气体在通过液体吸收剂时,二氧化硫与碳酸钙发生反应,从而形成了硫酸钙以及二氧化碳,达到了脱硫的目的。通常湿法烟气脱硫技术的具体工艺可以分为直接使用石灰石脱硫以及间接使用石灰石脱硫两类,根据工业生产过程中的具体条件选择合适的脱硫方法,有效的控制大气污染。
(二)干法脱硫技术
在我国现阶段烟气脱硫技术中,使用干法脱硫技术的过程中,首先烟气需要经过冷却塔,并在塔内成喷射状进人反应器,反应器内会产生在高能状态下的电子,经过电子束后,气体中混杂的各种分子如一氧化氮分子、氧气分子等会发生反应并产生自由基活性物质。然后这些物质遇到二氧化硫和氮氧化物后会产生氧化反应,被氧化为硫酸与硝酸,随后又会与之前的氨相遇发生反应生成硫酸按和硝酸按。本工艺脱硫效率高,同时干法脱硫技术还具有相当高的脱氮,不会产生难处理的产物。
(三)半干半湿脱硫技术
在我国现阶段烟气脱硫技术中,半干半湿脱硫法与湿法烟气脱硫技术有相似的原理,都是首先以氧化钙浆液作为吸收液,然后通过高速旋转雾化器把反应液处理为喷雾状,喷人反应器中吸收烟气中的S02,反映的产物为亚硫酸钙和硫酸钙。喷雾干燥法是一种典型的半干半湿脱硫技术,在实际的生产处理中使用的较为频繁,所以诸多的研究人员不断的对这种工艺进行探究和改进,以求它能够更加使用于工业应用。
二、新技术新工艺展望
随着我国工业生产水平的不断提高,烟气脱硫技术必定也会相应地取得进一步的发展。在未来,烟气脱硫技术更可能是在原有脱硫技术的基础上进行一定的完善以及改进,从脱硫设备、脱硫剂、脱硫流程等方面入手,以此为切入点进行相应的改善。脱硫技术的目标将会定位在投资与运用费用少、降低成本、脱硫效果好、脱硫效率高附加污染少等方面。并会将硫的二次利用纳入脱硫技术的研究范围,实现工业生产的可持续发展,让工业发展的节奏更加平稳。而在这种发展趋势的影响下,一些比较新颖的脱硫技术已经具备了基本的雏形,其中最具有可应用价值的主要有以下几种:
(一)有机胺脱硫
在烟气脱硫技术中,有机胺法是在化工行业脱除硫化氢的工艺上发展起来的,在有色金属,化工,电力等工业领域中得以运用,化学平衡和再生之间的关系是有机胺脱硫的精华所在,有机胺脱硫工艺主要由烟气净化,吸收工序,解吸工序和后续硫酸装置等组成,该工艺可处理的烟气范围广,系统脱硫效率可达到99%以上,处理烟气二氧化硫含量在0.08%~14%,副产物为98%的浓硫酸,是重要的化工原料,符合循环经济的理念,对我国烟气脱硫技术的发展起到一定的作用,有效的控制我国大气污染。
(二)膜分离技术
在烟气脱硫技术中,膜分离技术是当今尚处于研究阶段的可应用价值最高的一种技术,通过聚丙烯中空纤维膜,使烟气中的二氧化硫被充分吸收,吸收效果非常明显,并且理论上只需要投入很少的成本就可以维持整套脱硫设备的正常工作,具有脱硫效果好、效率高、操作少、成本低等方面的优点,只是实际工业中的应用还并不是非常成熟,需要进一步的试验研究才能真正投入使用。另外,尚处于研究阶段的烟气脱硫技术还有微生物脱硫方法,从理论上分析,更加高效、更加环保、更具有循环利用的特色。只是这种脱硫方法相对来说尚处于研究的初级阶段,从试验到正式投入使用还比较漫长。
(三)微生物脱硫技术
随着我国烟气脱硫技术中各种新型技术的不断发展,科研人员也在将脱硫技术进行不断的更新与结合,利用微生物的新陈代谢,将二氧化硫作为能源物质供其代谢使用,从而达到脱硫效果。此类技术中,经过微生物的处理,二氧化硫被转化为单质硫,从而达到去除效果。
(四)脱硫添加剂
在烟气脱硫技术中,湿法脱硫是当今世界上最主要的烟气脱硫技术,向湿法脱硫系统中加入脱硫添加剂能够提高脱硫效率,提高吸收剂的利用率以及降低系统的投资和运行费用。对于石灰石-石膏法,在脱硫吸收液中加入添加剂,可以有效促进石灰石的溶解,提高石灰石活性成分利用率,强化气液相传质效果,从而提高脱硫效率。添加剂分为无机添加剂和有机添加剂,对于湿法脱硫系统,与无机添加剂相比,有机添加剂不但能够提高脱硫效率和吸收剂利用率,而且可以防止脱硫系统的结垢和腐蚀。
(五)脉冲电晕等离子体法
在烟气脱硫技术中,脉冲电晕等离子体法是由上世纪八十年代的干法脱硫技术衍化发展而来,同样都利用到了电子束技术。但两者又具有明显的区别,脉冲电晕法利用的高能电子是由迅速抬升的窄脉冲电场加速得到,产生了大量的活性电子,具有更高的能量使用率。到目前,欧美各国以及日本都在积极的探究脉冲电晕等离子体法,它势必在今后的实际应用中扮演重要的角色。
三、结束语
综上所述,大气污染的日益严重以及人们生活环境的日益恶化,致使各个国家都在积极行动,采取各种措施保护我们赖以生存的环境。欧盟一些国家以及美国已经将控制烟气中硫化物的释放量制订到了法律法规中。但在我国,由于火力发电仍是电力的主要来源方式,因此二氧化硫的排放量更应引起我们的重视,同时我们面临的环境间题也更为严峻。我国若想在脱硫技术上获得长远有效的发展,可以在吸取国内外已有成熟工艺的前提下,鼓励技术投人,研发适合本国实际情况的新兴工艺技术,从开发新能源、研发新技术、严格处理烟气等方面同时人手,走可持续发展之路。
参考文献:
[1]莫建松.双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究及工业应用[D].浙江大学,2006.
[2]江卫春.中国燃煤电厂烟气脱硫工艺的选择[D].华北电力大学(河北),2007.
[3]刘昭.柠檬酸钠法烟气脱硫工艺的研究[D].北京化工大学,2013.
[4]李承禹.资源回收铁法烟气脱硫工艺过程研究[D].大连理工大学,2006.
【关键词】 烟气脱硫;研究;发展
引言:
早我国现阶段,由工业发展带来的大气污染非常严重,而我国的大气污染中,最主要的一种污染类型就是硫污染,每年二氧化硫的排放量达到了非常高的水平,成为了我国大多数地区形成酸雨的最主要因素。因此,为了减轻工业生产中造成的硫污染,就必须要用一种科学有效的方法,对排放的二氧化硫进行特殊的处理,有效的控制大气污染。近年来经过环保意识的提倡以及相关工业生产制度的加强,我国许多工厂在生产工艺中加入了烟气脱硫技术,使我国的大气污染得到了一定程度上的改善。
一、我国烟气脱硫技术的发展现状
目前我国许多工厂在生产工艺流程中都加入了烟气脱硫技术,近年来,许多地方的大气污染都得到了不同程度的改善。而在我国不同的地区,不同的工厂中,所使用的烟气脱硫技术也有所不同,目前的发展阶段最为常用的是湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术以及半干法煙气脱硫技术这三类。
(一)湿法烟气脱硫技术
在我国现阶段烟气脱硫技术中,湿法烟气脱硫技术在当今的许多工业生产领域都非常常用,很多工厂有着较为成熟的技术应用基础,并且湿法烟气脱硫技术的脱硫效果与脱硫效率非常好,脱硫技术工艺相对来说也并不困难。在脱硫过程中,主要采用液体的吸收剂去除掉二氧化硫气体,液体吸收剂的主要成分为石灰石以及水,脱硫原理为工业生产气体在通过液体吸收剂时,二氧化硫与碳酸钙发生反应,从而形成了硫酸钙以及二氧化碳,达到了脱硫的目的。通常湿法烟气脱硫技术的具体工艺可以分为直接使用石灰石脱硫以及间接使用石灰石脱硫两类,根据工业生产过程中的具体条件选择合适的脱硫方法,有效的控制大气污染。
(二)干法脱硫技术
在我国现阶段烟气脱硫技术中,使用干法脱硫技术的过程中,首先烟气需要经过冷却塔,并在塔内成喷射状进人反应器,反应器内会产生在高能状态下的电子,经过电子束后,气体中混杂的各种分子如一氧化氮分子、氧气分子等会发生反应并产生自由基活性物质。然后这些物质遇到二氧化硫和氮氧化物后会产生氧化反应,被氧化为硫酸与硝酸,随后又会与之前的氨相遇发生反应生成硫酸按和硝酸按。本工艺脱硫效率高,同时干法脱硫技术还具有相当高的脱氮,不会产生难处理的产物。
(三)半干半湿脱硫技术
在我国现阶段烟气脱硫技术中,半干半湿脱硫法与湿法烟气脱硫技术有相似的原理,都是首先以氧化钙浆液作为吸收液,然后通过高速旋转雾化器把反应液处理为喷雾状,喷人反应器中吸收烟气中的S02,反映的产物为亚硫酸钙和硫酸钙。喷雾干燥法是一种典型的半干半湿脱硫技术,在实际的生产处理中使用的较为频繁,所以诸多的研究人员不断的对这种工艺进行探究和改进,以求它能够更加使用于工业应用。
二、新技术新工艺展望
随着我国工业生产水平的不断提高,烟气脱硫技术必定也会相应地取得进一步的发展。在未来,烟气脱硫技术更可能是在原有脱硫技术的基础上进行一定的完善以及改进,从脱硫设备、脱硫剂、脱硫流程等方面入手,以此为切入点进行相应的改善。脱硫技术的目标将会定位在投资与运用费用少、降低成本、脱硫效果好、脱硫效率高附加污染少等方面。并会将硫的二次利用纳入脱硫技术的研究范围,实现工业生产的可持续发展,让工业发展的节奏更加平稳。而在这种发展趋势的影响下,一些比较新颖的脱硫技术已经具备了基本的雏形,其中最具有可应用价值的主要有以下几种:
(一)有机胺脱硫
在烟气脱硫技术中,有机胺法是在化工行业脱除硫化氢的工艺上发展起来的,在有色金属,化工,电力等工业领域中得以运用,化学平衡和再生之间的关系是有机胺脱硫的精华所在,有机胺脱硫工艺主要由烟气净化,吸收工序,解吸工序和后续硫酸装置等组成,该工艺可处理的烟气范围广,系统脱硫效率可达到99%以上,处理烟气二氧化硫含量在0.08%~14%,副产物为98%的浓硫酸,是重要的化工原料,符合循环经济的理念,对我国烟气脱硫技术的发展起到一定的作用,有效的控制我国大气污染。
(二)膜分离技术
在烟气脱硫技术中,膜分离技术是当今尚处于研究阶段的可应用价值最高的一种技术,通过聚丙烯中空纤维膜,使烟气中的二氧化硫被充分吸收,吸收效果非常明显,并且理论上只需要投入很少的成本就可以维持整套脱硫设备的正常工作,具有脱硫效果好、效率高、操作少、成本低等方面的优点,只是实际工业中的应用还并不是非常成熟,需要进一步的试验研究才能真正投入使用。另外,尚处于研究阶段的烟气脱硫技术还有微生物脱硫方法,从理论上分析,更加高效、更加环保、更具有循环利用的特色。只是这种脱硫方法相对来说尚处于研究的初级阶段,从试验到正式投入使用还比较漫长。
(三)微生物脱硫技术
随着我国烟气脱硫技术中各种新型技术的不断发展,科研人员也在将脱硫技术进行不断的更新与结合,利用微生物的新陈代谢,将二氧化硫作为能源物质供其代谢使用,从而达到脱硫效果。此类技术中,经过微生物的处理,二氧化硫被转化为单质硫,从而达到去除效果。
(四)脱硫添加剂
在烟气脱硫技术中,湿法脱硫是当今世界上最主要的烟气脱硫技术,向湿法脱硫系统中加入脱硫添加剂能够提高脱硫效率,提高吸收剂的利用率以及降低系统的投资和运行费用。对于石灰石-石膏法,在脱硫吸收液中加入添加剂,可以有效促进石灰石的溶解,提高石灰石活性成分利用率,强化气液相传质效果,从而提高脱硫效率。添加剂分为无机添加剂和有机添加剂,对于湿法脱硫系统,与无机添加剂相比,有机添加剂不但能够提高脱硫效率和吸收剂利用率,而且可以防止脱硫系统的结垢和腐蚀。
(五)脉冲电晕等离子体法
在烟气脱硫技术中,脉冲电晕等离子体法是由上世纪八十年代的干法脱硫技术衍化发展而来,同样都利用到了电子束技术。但两者又具有明显的区别,脉冲电晕法利用的高能电子是由迅速抬升的窄脉冲电场加速得到,产生了大量的活性电子,具有更高的能量使用率。到目前,欧美各国以及日本都在积极的探究脉冲电晕等离子体法,它势必在今后的实际应用中扮演重要的角色。
三、结束语
综上所述,大气污染的日益严重以及人们生活环境的日益恶化,致使各个国家都在积极行动,采取各种措施保护我们赖以生存的环境。欧盟一些国家以及美国已经将控制烟气中硫化物的释放量制订到了法律法规中。但在我国,由于火力发电仍是电力的主要来源方式,因此二氧化硫的排放量更应引起我们的重视,同时我们面临的环境间题也更为严峻。我国若想在脱硫技术上获得长远有效的发展,可以在吸取国内外已有成熟工艺的前提下,鼓励技术投人,研发适合本国实际情况的新兴工艺技术,从开发新能源、研发新技术、严格处理烟气等方面同时人手,走可持续发展之路。
参考文献:
[1]莫建松.双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究及工业应用[D].浙江大学,2006.
[2]江卫春.中国燃煤电厂烟气脱硫工艺的选择[D].华北电力大学(河北),2007.
[3]刘昭.柠檬酸钠法烟气脱硫工艺的研究[D].北京化工大学,2013.
[4]李承禹.资源回收铁法烟气脱硫工艺过程研究[D].大连理工大学,2006.