中国地质大学武汉大气污染控制工程第08章硫氧化物的污染控制

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1、第八章硫氧化物的污染控制1.硫循环及硫排放2.燃烧前脱硫技术与工艺3.燃烧中脱硫技术与工艺4.高浓度SO2尾气的回收和净化5.低浓度SO2烟气脱硫硫氧化物的污染－关注热点早期局地环境中二氧化硫的浓度升高近100年来二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降最近二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子第一节硫循环与硫排放第一节硫循环与硫排放人类使用的化石燃料都含有一定量的硫燃料燃烧时，其中的硫大部分转化为SO2第一节硫循环与硫排放我国SO2排放的年际变化第一节硫循环与硫排放我国SO2排放的行业特点第一节硫循环与硫排

2、放我国北方城市SO2污染现状第一节硫循环与硫排放我国南方城市SO2污染现状第一节硫循环与硫排放第二节燃烧前脱硫1.煤炭的固态加工煤炭洗选物理洗煤化学洗煤微生物洗煤我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮选占14%1995年我国煤炭洗选能力3.8×108t，入洗量2.8×108t，入洗率22%。2.煤炭的转化煤的气化采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂，在气化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气移动床、流化床和气流床三种方法煤的液化通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品直接

3、液化和间接液化第二节燃烧前脱硫3.重油脱硫在催化剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，使氢与硫作用形成H2S从重油中分离直接脱硫和间接脱硫第二节燃烧前脱硫第三节流化床燃烧脱硫流化床燃烧技术气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化状态流化床利于燃料的充分燃烧分类按流态：鼓泡流化床和循环流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床第三节流化床燃烧脱硫流化床脱硫的化学过程脱硫剂：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3•MgCO3）炉内化学反应流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境CaSO4的摩

4、尔体积大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全转化为CaSO4第三节流化床燃烧脱硫第三节流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫的影响因素1.钙硫比表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达2.煅烧温度存在最佳脱硫温度范围温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重第三节流化床燃烧脱硫第三节流化床燃烧脱硫第三节流化床燃烧脱硫3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好颗粒孔隙结构应有适当的孔径大

5、小，既保证一定孔隙容积，又保证孔道不易堵塞4.脱硫剂的种类白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析，且用量大于石灰石近两倍第三节流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫的影响因素第三节流化床燃烧脱硫脱硫剂的再生不同温度下的再生反应第三节流化床燃烧脱硫冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，SO2浓度通常2％～40％化学反应式反应1为放热反应，温度低时转化率高工业上一般采用多层催化床层第四节高浓度SO2尾气的回收和净化第四节高浓度SO2尾气的回收和净化第四节高浓度SO2尾气的回收和净化第五节低浓度SO2烟气脱硫－

6、燃烧后脱硫燃烧设施直接排放的SO2浓度通常为10-4～10-3数量级由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵分类脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法脱硫产物状态：湿法和干法第五节低浓度SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫第五节低浓度SO2烟气脱硫－燃烧后脱硫一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤目前应用最广泛的脱硫技术一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤（续）影响因素：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构液气比对脱硫率的影响一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰

7、法洗涤（续）吸收塔选择的依据为：①气液相对速度高；②持液量适当；③液相表面积大；④内部构件少；⑤压降低；⑥操作弹性好；⑦液气分布好。一、烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺1.石灰石/石灰法洗涤（续）解决的问题设备腐蚀结垢和堵塞除雾器阻塞脱硫剂的利用率液固分离固体废物的处理处置一、主要烟气脱硫工艺2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫加入己二酸的石灰石法己二酸抑制气液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相传质己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力降低钙硫比添加硫酸镁SO2以可溶性盐的形式吸收，解决结

8、垢问题一、主要烟气脱硫工艺2.改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫（续）双碱流程用碱金属盐类或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生解决结垢问题和提高SO2的利用率一、主要烟气脱硫工艺3.氧化镁法脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺4.海水脱硫法工艺NaCl、XSO4工艺组成：烟气系统、供海水系统、海水恢复系统特点：无脱硫剂成本设备简单无脱硫产物处理投资和运行费用低适用于低硫煤排海水质？一、主要烟气脱硫工艺5.喷雾干燥法烟气脱硫一种湿－干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿钙法脱硫过程