时间：2023-06-05 10:15:39
关键词：烟气；脱硫；干法；半干法；湿法
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.008
0 引言
近年来，全国各地相继出现了严重的雾霾现象，雾霾的主要组成为二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物。二氧化硫作为雾霾中最主要的的成分之一，其主要来源于工厂燃料燃烧烟气的排放，这在钢铁和火力发电行业表现的尤为明显。因此，如何有效控制与减少二氧化硫的排放已经成为社会关注的热点问题，而寻找高效节能的处理烟气中二氧化硫的方法也同样迫在眉睫。
1 烟气脱硫技术分类
1.1 干法烟气脱硫技术
干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干化状态下进行，反应产物也为干粉状。典型的干法烟气脱硫技术为等离子体法，其利用高压电源激发出等离子体，从而产生大量离子及自由基等具有强氧化性的活性粒子，二氧化硫短时间内被氧化成硫酸分子，在注入NH3的情况下，与NH3反应生成微小的粉粒硫酸铵。干法烟气脱硫技术还包括活性炭吸附法和粉煤灰吸附法等，干法烟气脱硫技术操作过程简单，无需废水处理，但其脱硫效率较低，反应速度较慢，适用于二氧化硫含量较低的环境。
1.2 半干法烟气脱硫技术
半干法烟气脱硫技术是指脱硫过程在干燥状态下进行、再生过程在湿态下进行或者脱硫过程在湿态下进行、处理脱硫产物的过程在干燥状态下进行。
喷雾干燥法是一种典型的半干法烟气脱硫技术。鞍钢集团工程技术有限公司（公告号为CN203370454U）的一项有关烟气脱硫的专利中，采用旋转喷雾法来除去烟气中的二氧化硫，其工艺过程如下：生产过程中，烧结原烟气通过进口烟道进入顶部烟气分配器，经过顶部烟气分配器圆周布气后，使烧结原烟气在塔体内均匀分布。与此同时，一定浓度的脱硫剂浆液从浆液罐经过浆液管道进入旋转雾化器，脱硫剂浆液被雾化成极微小的液滴（30～80微米），均匀地被喷入塔体内，与脱硫烟气充分接触反应，烟气中的酸性物质很快被吸收中和，与此同时烧结烟气中热量迅速干燥喷入塔内的液滴，形成固体粉状料，完成雾化、吸收和干燥。
循环流化床法是另一种典型的半干法烟气脱硫技术，其工艺过程为：将石灰浆或熟石灰粉喷入循环流化床中，与含有二氧化硫的烟气在流化床中充分混合反应，二氧化硫被去除，包含固体的烟气经过分离、除尘后通过烟囱排出，收集到的固体一部分返回流化床中循环使用，另一部分作为废渣处理。清华大学（公开号为CN103712207A）的一项有关烟气脱硫的专利中，采用了循环流化床法来除去烟气中的二氧化硫。
1.3 湿法烟气脱硫技术
湿法烟气脱硫技术是指含有吸收剂的溶液或浆液进行脱硫吸收的过程和产物处理的过程均在湿态下进行，其由于具备脱硫效率高、反应速度快以及运行可靠性高等优点而在市场上得到广泛运用。
（1）石灰石/石灰-石膏法。石灰石/石灰-石膏法是最传统的脱硫技术，也是目前世界上最成熟、应用最广泛的脱硫技术，脱硫剂为石灰石或石灰，也可使用同类性质的废弃物如电石渣等。威海鑫山集团有限公司（公开号为CN102949923A）的一项有关烟气脱硫的专利中，用石灰-石膏法脱除烧结工业烟气中的二氧化硫并回收石膏，其包括如下步骤：（a）将烧结工业含二氧化硫的烟气从吸收塔下部输入；（b）在吸收塔上部喷淋石灰溶液，含二氧化硫烟气自塔下部进入，烟气与石灰溶液在塔内逆流接触反应后，去除夹带的水雾由吸收塔顶部排出；（c）在吸收塔下部收集落下的浆液，将其排入循环池内经循环泵输送至吸收塔上部的喷淋装置循环喷淋，向循环池内通入空气，使循环池内浆液中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙；（d）当循环池内的硫酸钙浆液比重超过1.16-1.20时，将其排入石膏脱水系统过滤得石膏，过滤后的溶液加入循环池内；（e）当循环池内的浆液pH值低于规定值时，向循环池内补充石灰溶液。石灰石/石灰-石膏法具有脱硫效率高、脱硫产物石膏可回收利用等优点，但是由于石膏的存在，系统中容易出现结垢和阻塞现象。
（2）氨法。氨法烟气脱硫技术按照吸收液的再生方式可以分为：氨-酸法、氨-亚硫酸铵法和氨-硫酸铵法，其中，氨-硫酸铵法由于具有实际工业意义而得到较广泛的使用，其采用氨水作为吸收液，氨水与二氧化硫快速反应，脱硫效率较高，回收的硫酸铵经加工可制成氮肥使用。山西晋丰环保工程设计有限公司公开了一种氨法脱硫工艺（公开号为CN101579602A），氨法脱硫技术具有脱硫效率较高，回收的硫酸铵可进行废物利用，不对环境造成二次污染等优点，但是该法也具有很多缺点，例如氨水容易挥发，造成部分氨的损失，氨的成本较高，使脱硫成本增大，并且氨水容易对设备造成腐蚀。
（3）双碱法。双碱法种类很多，其中最常用的是钠钙双碱法，其是以钠碱溶液作为吸收液吸收二氧化硫，吸收了二氧化硫后的吸收液与石灰乳进行反应再生钠碱液。成都德美工程技术有限公司公开了一种钠钙双碱法烟气脱硫方法（公开号为CN102728205A），包括以下步骤：（a）将含硫烟气通入至脱硫吸收塔中，利用脱硫吸收塔中的脱硫液吸收含硫烟气中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的脱硫液称为富液；（b）将富液送入至氧化反应器，在氧化反应器中通入空气进行氧化，使得富液中的亚硫酸纳氧化成硫酸钠；（c）将氧化后的硫酸钠溶液送入至沉淀反应器内，在沉淀反应器中加入石灰水，硫酸钠与氢氧化钙反应生成水合硫酸钙沉淀和氢氧化钠；（d）分离水合硫酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，水合硫酸钙沉淀经过处理后制成石膏，氢氧化钠溶液经过处理后制成脱硫液等待再次加入到脱硫吸收塔中。双碱法最大的特点是吸收塔内为液相吸收，吸收液在再生池中进行再生，避免了塔内出现结垢现象，并且采用钠碱溶液作为吸收液，吸收效率高。该法的主要缺点是脱硫和再生反应比较复杂，整个系统进行理想运行的难度较大。
关键词：湿法；烟气；脱硫技术
中图分类号：C35 文献标识码： A
引言：
当前在众多脱硫技术中，烟气脱硫技术的效果得到各国的认可，受到广泛的关注和应用。烟气脱硫技术顾名思义就是运用物理或化学的方法将烟气中的二氧化硫进行固定或消除的一种脱硫技术，相较而言，化学吸收的速度要远远快于物理吸收的速度。烟气脱硫技术常用干法、半干法、湿法三种方式，其中湿法是目前应用最广效果最好的脱硫方法。其原理是在燃烧后，让烟气与化学液体发生反应或利用物理液体吸收烟气，以此达到固定或消除烟气中SO2的目的。
一、烟气脱硫技术机理问题分析
工厂排出的烟气主要有烟尘、SO2等成分，这些是形成酸雨的主要成分，用化学材料进行脱硫，可以确保其有害成分迅速降低。炭基材料、金属氧化物、载体催化剂、稀土催化剂均能达到此效果，但是其中的技术应用是比较困难的，其中，选择性催化还原法与非选择性催化法的使用更是难中之难。随着科技水平的不断提升，利用石灰或石灰石开展SCR工艺，也可以高效脱硫，保证其实现最大限度的脱硫效果与经济效果。利用这些有效的工作机理开展技术研发工作，克服众多困难，一定能够达到我们想要的目标。
二、湿法烟气脱硫的研究现状
湿法烟气脱硫主要指的是浆状吸收剂以及液体吸收剂等在湿状态下进行的脱硫处理以及脱硫产物处理。此脱硫方法具备着脱硫效率高以及反应速度快等优势，但是在发展的过程中，应该及时的对烟气温降以及结垢等问题进行解决。比较成熟的湿法脱硫技术主要为海水脱硫、双碱法脱硫、钙基脱硫、氨法脱硫以及镁基脱硫等。
1、镁基脱硫
镁基脱硫技术一般选择具备丰富来源以及良好化学活性的氧化镁当作原料，把其制作成浆液，再通过氢氧化镁浆液对烟气中的二氧化硫进行吸收。相关的专家学者在实验室内，通过碱性铁矿渣制成了镁基脱硫剂，并且利用模拟试验装置对其烟气脱硫的具体效果进行了研究。此模拟试验的研究结果显示：在氢氧化镁乳浊液的气液体积为每立方米5升、质量浓度为每升20.8克到42.6克、而烟气停留时间大致为30秒的情况下，可以有效的降低烟气中二氧化硫的质量浓度，且脱硫效率已经超过了88%。
镁法脱硫技术具备着费用高与工艺复杂等弊端，但是其不存在结垢问题，其终产物选择了再生方式，不仅有效的节省了吸收剂，还略去了废物处理的问题。
2、钙基脱硫
一般使用的钙基脱硫技术（石灰石--石膏法）往往是通过石灰石浆液对烟气中含有的二氧化硫进行吸收，发生反应生成亚硫酸钙，再被空气中的氧气氧化成为硫酸钙。大量的专家学者把不同的添加剂加入到钙基吸附剂中，从而有效的使其脱硫效果得到改善。相关的专家学者通过水合作用把粉煤灰、硫酸钙以及氧化钙等合成活性较高的脱硫吸附剂。利用统计学实验、遗传运算法则以及神经网络法则等，研究出了合成吸附剂的最优化方案以及完整模型。同时，该专家学者还针对不同条件，通过钙基吸附剂实施了脱硫实验，并对烟气中氧气与一氧化氮在烟气脱硫中具有的协同作用进行了阐述。
现阶段，钙基脱硫技术是一种较为成熟的脱硫工艺，其脱硫率已经超过了90%。同时，钙基脱硫技术在具备着运行可靠性高以及效率高等优势的同时，其还存在着废水排放多、占地面积大、初期投资大以及设备易结垢等弊端。
3、氨法脱硫
氨法脱硫技术一般分成两个步骤，即脱除二氧化硫以及氧化亚硫酸氢铵。其一，脱除二氧化硫的目的主要为对烟气中含有的二氧化硫进行洗涤，使烟气得到净化，从而生成亚硫酸铵溶液。其二，氧化亚硫酸氢铵的目的主要为把亚硫酸铵溶液在空气中发生氧化反应，生成硫酸铵溶液，再使其干燥结晶。相关的专家学者对氨法脱硫技术以及应用在燃煤锅炉装置中的效果进行了研究，其监测结果显示：脱硫装置运行后，此系统的脱硫效率已经超过了96%，而锅炉烟气中所排放的二氧化硫质量浓度也有效的得到了改善，并完全符合排放标准。
氨法脱硫技术具备着脱硫效率高、工艺简单以及副产物硫酸铵可当作化肥的优势。但是在进行脱硫的过程中，在对亚硫酸铵进行氧化时，则需要大量的额外能量，从而导致系统的运行费用以及能源消耗有所增加；而氨还具备着挥发性，由此而导致的氨损失以及尾气污染等现象，既会促使氨的利用率有所降低，还会导致出现二次污染。以上存在的这些弊端都对氨法脱硫技术的高效发展产生了制约与抑制。
4、双碱法脱硫
双碱法脱硫技术具备的优势主要为利用碱性吸收液实现脱硫，再通过石灰石粉末以及石灰乳等生成新的吸收液。相关的专家与学者通过钠碱双碱法实施试验，即利用亚硫酸钠与氢氧化钠对二氧化硫进行吸收，其吸收液再通过石灰石或者是石灰发生再生反应，生成硫酸钙沉淀或者是亚硫酸钙，最后使再生后的氢氧化钠溶液可以返回到洗涤器。其试验结果显示：吸收液的pH值应该在6.5到7.0之间，如果入口烟气中含有的二氧化硫浓度在每升1000毫克到4000毫克之间，且液气比在每立方米1升到2升之间，其脱硫率则已经超过了95%。
双碱法因为选择液相吸收的方式，而亚硫酸氢盐与亚硫酸盐进行对比，其更加容易溶解，以此则有效的对结垢问题进行了改善，从而有效的获得具有较高纯度的副产物石膏。但是双碱法也具备着一定的弊端，即在进行操作时，亚硫酸钠会出现氧化反应生成硫酸钠，而硫酸钠很难再生，所以需要一直向系统内添加氢氧化钠或者是亚硫酸钠，这就在很大的程度上使碱的耗用量增加，从而对石膏质量产生严重的影响。
三、湿法烟气脱硫技术的发展趋势
湿法是目前应用最广的脱硫方法，约占世界上现有烟气脱硫装置的85%。烟气脱硫技术的巨大效果得到了国际上各国的认可，成为当前科研的重点，需要重点攻克的难题就是烟气中二氧化硫浓度过低的问题。因为巨大的烟气量，使得实际操作中需要一次性投入很多，实施过程中也需要技术人员不断进行维护，以防止过度腐蚀和二次污染。当前，湿烟囱成为大国普遍采用的方式，可有效降低污染，减少费用支出，取得了不错的效果。烟道腐蚀问题也是困扰我们多年的难题，是未来烟气脱硫技术需要攻克的难题之一。
据此，未来我国湿法烟气脱硫技术的发展趋势有：（1）进一步改进和完善湿法脱硫系统的防腐、防垢内衬技术，解决烟气带水问题；（2）开发新的吸收剂，以降低对石灰等传统吸收剂的依赖；（3）开发新的设备和技术，实现硫硝同脱，降低开支。
结语
湿法烟气脱硫技术的应用在我国已经初显成效，但其过高运行成本一直阻碍着此技术在我国的广泛推广。我们相信，在科学技术不断发展和进步的今天，一系列高新、实用性强的脱硫技术会不断涌现。相信在国家相关部门的支 持和鼓励下，全新的脱硫技术必将取代传统的脱硫技术。
参考文献：
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【关键词】烟气，脱硫脱硝，综合利用
中图分类号：C35文献标识码： A
一、前言
由烟气脱硫脱硝技术的不断的发展和进步，尤为一提的就是综合利用的效果，但是在实际的工作中，一些技术需要被很好的进行利用，这就要提醒管理者对烟气脱硫脱硝技术的综合利用方面的进行重视。
二、烟气脱硫脱硝技术的意义
S02是世界上量大面广的主要大气污染物之一，我国是世界上S02排放最多的国家之一。SO2的大量排放，造成我国大气污染及酸雨问题日益严重，目前我国酸雨区面积己占国土面积的30%[1]，成为世界上继欧洲、北美之后的第三大酸雨区。酸雨和S02污染的危害是多方面的，它使河湖水成酸性，土壤酸化，生态环境遭破坏，建筑物损坏，人体健康受危害。钢铁行业是国家重要的基础产业，又是高能耗、高排放、增加环境负荷源头的行业。据2006年统计资料显示：在电力行业二氧化硫排放量持续下降的情况下，钢铁行业作为工业二氧化硫排放的第二大户，面临的减排压力日益突出。国资委在分解落实中央企业节能减排目标任务时，明确提出到“十一五”期末，钢铁行业二氧化硫排放量下降16%，力争到2009年末提前完成上述目标。烧结工艺过程排放的S02量约占钢铁企业生产系统的60%[1]。控制烧结机生产过程S02的排放，已经成为钢铁企业S02污染控制的重点。
三、烟气脱硫脱硝的主要技术
1、磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术
磷铵肥法（PhosphateAmmoniateFertilizerProcess，简称PAFP），是四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺（国家“七五”（214）项目新技术083号）。其脱硫率≥95％，脱硫副产品为氮硫复合肥料。此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状，回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。
2、活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术
活性炭纤维法（ActivatedCarbonFiberProcess，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的一项新型脱硫技术。该技术脱硫率可达95％以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上（一般GAC处理能力为102Nm3/h.t，而ACF可达104Nm3/h.t）。由于工艺过程简单，设备少，操作简单。投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源，因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用，改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。
3、软锰矿法烟气脱硫资源化技术
MnO2是一种良好的脱硫剂。在水溶液中，MnO2与SO2发生氧化还原发应，生成了MnSO4。软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理，采用软锰矿浆作为吸收剂，气液固湍动剧烈，矿浆与含SO2烟气充分接触吸收，生成副产品工业硫酸锰。该工艺的脱硫率可达90％，锰矿浸出率为80％，产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求（GB1622－86）。常规生产工业硫酸锰方法是：软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应，产品净化得到工业硫酸锰。由于我国软锰矿品位不高，硫酸耗量增大，成本上升。该法与常规生产工业硫酸锰相比是，不用硫酸和硫精沙，溶液杂质也降低，原料成本和工艺成本都有降低，比常规生产工业硫酸锰方法节约成本25％以上，加之国家对环保产品在税收上的优惠，竞争力将大大提高
4、电子束氨法烟气脱硫脱硝技术
电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术（简称CAEB－EPS技术），充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。CAEB－EPS技术是利用高能电子束（0.8~1MeV）辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。
5、脉冲电晕放电等离子体烟气脱硫脱硝技术
脉冲电源产生的高电压脉冲加在反应器电极上，在反应器电极之间产生强电场，在强电场作用下，部分烟气分子电离，电离出的电子在强电场的加速下获得能量，成为高能电子(5～20eV)，高能电子则可以激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。
四、炭基材料在脱硫脱硝上的应用
1、活性炭脱硫原理
活性炭对SO2的吸附有物理和化学吸附，吸附量较小的物理吸附在烟气中无水蒸气和氧气存在时发生。在烟气中存在足量水蒸汽和O2的条件下，活性炭法烟气脱硫中化学吸附和物理吸附是同时存在的，先发生了物理吸附后，再在有水和O2存在时将吸附到活性炭表面的SO2催化氧化为H2SO4，所以吸附SO2的量增大。一直以来，人们应用化学反应式：SO2+1/2O2+H2OH2SO4将化学反应的全部过程描述出来。如下的反应：NO+NO2+2NH32N2+3H2O
是用活性炭吸附NOX的NH3选择性催化还原法。由此反应是可以看出它的原理是降低NOX与NH3的反应活化能，从而使NH3的利用效率有所提高。在高温下利用炭与NOX反应生成CO2和N2是炽热炭还原法。该工艺不用催化剂，固体炭质廉价，来源广泛，反应生成的热量可以回收利用的优点。吸附剂使用量较多而导致占用了吸附器很多的体积，这是因为活性炭法烟气脱硫技术的问题就是活性炭的吸附容量并不是无限的。减小占地面积不但会使气流速度过高，并且需要增加床层厚度又会产生过大的流动阻力。通过数据分析可以得出，活性炭用浓H2SO4处理比用硝酸改性后，在表面产生了更多的酸性含氧基团，-OH和苯环上的羟基同时也增加了。具有活性的活性炭表面会因其作用的增强而增加。浓H2SO4能使与其微孔内壁发生反应，对活性炭起到了扩大孔洞的作用。这会比原来的孔大出许多。
2、在烟气脱硫脱硝中对活性焦的应用
活性焦具有耐压大、耐磨损强、耐冲击大，比表面积发达和孔的结构丰富的优点。活性焦比活性炭具有更高的机械强度和燃点，更有利于应用在移动床工艺。它的脱硫脱硝的方法跟活性炭相似，活性焦脱硫是在SO2在焦表面的催化氧化和吸附的基础上的。在有O2和H2O时，SO2吸附及氧化的活性中心是活性焦表面的某些含氧络合物基团，而其大小形状多样的孔结构和强大的比表能提高分子传递效率。更重要的是为反应产生所需的质子，与能激发SO2的还原性。采用加热再生可以吸附饱和的活性焦，高温条件下，活性焦与其表面的稀H2SO4发生下列化学反应，释放出SO2。
3、金属氧化物/载体催化剂应用于烟气脱硫脱硝
（一）、钒的氧化物用于脱硫脱硝
V2O5可以催化氧化SO2并且吸附氧化NH3，从而使得中间产物更快地生成，所以在碳基材料的催化剂上添加一定量的V2O5可以提高活性焦的硫活性。另外，这种催化剂有很大的比表面积，比较高的温度下加入V2O5可以使它的催化效率大大提高。所以钒的氧化物应用在脱硫脱硝当中可以取得较好的效果。
（二）、铜的氧化物用于脱硫脱硝
在脱除烟气中SOX和NO的时候，CEO可以提高它的活性。CEO联合脱硫脱氮法，它的脱硫原理是用在γ-Al2O载体3上负载的CEO与SO2和O2反应生成CuSO4。当有NH3和O2的时候，CEO、CuSO4又可以催化剂的形式存在将NOX还原为N2。当吸收剂对SO2的吸收量达到最大时，可用CH4、H2等还原使其再生获得浓度较高的SO2和Cu，SO2经回收变成H2SO4、硫磺和液体SO2等，Cu与游离的O2会生成CEO循环使用。CEO可以在300～500℃时吸附SO2生成CuSO4能达到很好的效果，同时CEO和CuSO4都可以作为催化剂应用在SCR反应的，因此CEO能够被用在脱硫脱氮一体化技术。此项工艺无废弃物产生，不会造成二次污染。因此，可以说CEO同时去除SO2/NOX法体现了烟气污染的治理趋势，是一种很有前景的技术。
五、结束语
烟气脱硫脱硝技术在实际的生活工作中有着重要的作用。在烟气脱硫脱硝技术的综合利用中，如果利用率得不到充分保障，那么，对资源和环境的可持续发展有着重要的作用。
【参考文献】
[1]张承中．循环流化床烧结烟气脱硫热态模拟试验研究[J].西安建筑科技大学学报，2012(3)．
[关键词]火电厂；烟气；脱硫脱硝技术；
中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0390-01
能源可分为一次性能源和二次能源，其中火电厂燃烧过程中使用的煤炭就在一次能源中占有很大的比重，而且煤炭在燃烧过程中所产生的的二氧化硫以及其他氮氧化合物都会对环境造成很大负担，因此开展火电厂烟气脱硫脱硝技术的研究可以为控制我国大气的污染程度做出很大的贡献。
一、火电厂烟气脱硫脱硝技术的发展情况
我国目前大部分火电厂使用的烟气脱硫脱硝技术都是从国外引进来的成熟技术，有先后二十多个环保相关的部门和企业都引进了发达国家的烟气脱硝脱硫技术，而且还有一部分经济能力较强的企业已经开始逐步走向了自主技术研发和创新的改革之路，并且在烟气脱硫脱硝技术的研发上取得了很好的成绩和硕果。据调查发现，我国目前已经有了百分之五十以上的火电企业的设备安装上了具有烟气脱硫脱硝效果的装置，其中使用的主要技术就是石灰石-石膏法的烟气处理技术。其他相关形式的烟气脱硫脱硝技术还有海水脱硫法、烟气循环流化床法等等，但是不论是从规模上还是从数量上都比较缺乏，由于材料和环境的限制，很多省份和地区的火电厂根本无法用上该类型的烟气脱硫脱硝技术。因此火电厂企业在选择烟气处理技术的时候一定需要根据因地制宜的原则，为环境污染的降低奠定良好的技术基础。
脱硫脱硝技术的研发是一个规模很大而且内容很复杂的项目，其配套设备的种类也比较多，目前除了大型设备中使用的除雾器、烟气挡板以及喷嘴等泵系统之外的设备都可以在国内生产，而中间的产业链化的生产关系也促进了我国在电机和相关产品的开发和腌制，国内新兴的环保产业链正在慢慢建立和发展。我国还建立了更加高效的物理模型以及数字模拟原理的实验性平台，培养了一批专门从事火电厂烟气脱硫脱硝技术研发以及产业化的人才队伍，为我国大型火电机组烟气处理工程的设计、施工以及承包贡献力量。我国每年由于电力工程排放的氮氧化物的数量也很可观，据统计我国在二十一世纪以来排放的氮氧化物量已超过上千万吨，于2003年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》对于硫化物和氮氧化物的排放都有一定的要求，我国的火电厂家也响应国家的号召，在锅炉购买的过程中选择带有降低氮氧化物以及硫化物的配套装置，都可以有效的对火电厂排放烟气中的污染物进行有效的控制，为了提高火电厂烟气处理装置的效果，国内的很多家环保公司都开始了与国际环保机构的合作和技术引入。我国的烟气脱硫脱硝技术是以发达国家先进技术为基础，再以我国的实际情况为改革方向，同时该技术的研发也为政府相关单位所重视，列入到了国家高新技术产业化发展计划中，并且开展了一系列关于火电产烟气处理脱硫脱硝的技术研讨会议，继续着这种研发的势头和进程，我国必将在火电厂脱硫脱硝技术方面取得更好的成绩。
二、电厂烟气脱硫脱硝技术的应用分析
（一）亚钠循环法脱硫技术的应用分析
亚钠循环法脱硫技术是使用亚硫酸钠溶液对火电厂烟气中的二氧化硫进行洗后从而达到脱硫的目的，因此从该技术的使用过程来看，主要发生的处理工程包括二氧化硫气体的处理，热解再生环节以及二氧化硫吸收等步骤，其中二氧化硫气体的处理手段上有很多，因此形成的反应机制也是多种多样的，火电厂在进行设备购买的过程中需要根据自己的实际情况来选择；而针对热解再生的环节而言，也会出现一部分二氧化硫气体被吸收的情况，企业应当注重该环节与逆流塔之间的配合吸收效果，最大化的加强整个烟气处理系统的脱硫脱硝能力。亚钠循环脱硫法中最重要的关键点在于使用溶液中亚硫酸钠的含量，同时对使用过程中阶段内的计量和流速进行控制，让火厂产生烟气在途径该装置时能够获得最好的吸收效果，在该技术的配合下，火电厂脱硫脱硝的效果可以达到百分之九十五以上。
（二）活性炭脱硝脱硫技术的应用分析
活性炭是一种具有很强吸附性的一种物质，因此该技术作为一种综合性质的火电厂脱硫脱硝手段被我国企业广泛应用，具体来说，该技术执行的过程中需要经历二氧化硫吸收、活性炭热解再生、氮氧化物的催化还原以及吸附和催化二氧化硫的过程，其中较为关键的点就会活性炭和可以吸收污染物的比例问题。在使用活性炭脱硝脱硫技术之前应当将区域内的环境进行除尘化的处理，之后待一级脱硫塔进行二氧化硫的吸收工作之后，采用合适的手段将处理后的液体进行回收，技术人员可以设计对应装置将转化为一定浓度的硫酸溶液以便再次利用，二级脱硝塔的作用在于将氮氧化物吸收并转化为对空气没有污染影响的氮气。该技术的核心问题是活性炭的质量和数量，从目前实践的经验来看，烟气在活性炭中的流速越慢，停留的时间越长，活性炭对于其中有害气体吸收的效果越好。根据目前烟气处理装置实践的结果来看，活性炭能够让火电厂烟气中二氧化硫和氮氧化合物的吸收率达到百分之九十五和七十五以上，对于其他的污染物质的吸收也有很好的效果，因此在我国火力发电厂中得到了普及和推广。
（三）选择催化剂脱硫脱硝技术应用分析
选择催化剂脱硫脱硝技术顾名思义，就是使用有选择性质的催化剂对烟气中的污染其他产生催化成其他物质的效果。因此该技术的使用过程中最重要的影响因素就是催化剂的选择，只有火电厂选择了对其污染物催化最有效果的催化剂，才能达到最佳的烟气处理效果。技术人员应先从催化剂和污染物的理论层面效果进行分析，在化学反应中选择一个分子式最为优质的处理方式，同时在药剂的属性和选择上进行多次研讨，在保障烟气处理效果的同时，不会对大气和人体产生二次的危害，特别是要避免在处理烟气的过程中有其他类型有毒有害物质的产生。环节中最为重要的是高温脱硫脱硝的过程，很多的化学反应都需要配合以加热环境进行，因此技术人员应在工艺确定的同时完成环境温度控制的设置，最大程度将二氧化硫以及氮氧化物的浓度降低。选择性催化剂脱硫脱硝技术使用恰当也可以获得很好的烟气处理效果，脱硝脱硫率一般都会在百分之九十以上，因此能够满足我国火电厂在环境保护上的需要。
三、结束语
综上所述，电力我国人们生活和工作中必不可少的资源之一，可以为提高人们的生活品质带来很好的效果，但是火力发电的过程往往会产生大量的空气污染物，这就需要电厂负责人使用科学合理的烟气处理方式降低该环节的污染程度，文章对目前市面上使用较为广泛的脱硫脱硝技术进行了应用分析，为我国环境保护事业的发展提供可行性的意见。
参考文献
[1] 岳涛，庄德安，杨明珍，邓九兰，张迎春.我国燃煤火电厂烟气脱硫脱硝技术发展现状[J].能源研究与信息，2008，03：125-129.
关键词：火电厂；脱硫技术；二氧化硫；新排放标准
中图分类号：X701.3 文献标识码：A
1 引言
随着我国经济的进一步发展，电力供应需求缺口仍然较大，随之而来的是火电行业的环境污染问题。为进一步防治火电厂大气污染物排放造成的污染，在2011年7月29日，国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局共同颁布了最新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），根据标准要求，所有新建项目于2012年1月1日起正式实施此排放标准，现有火电厂最迟于2014年7月1日前完成贯彻标准工作，其中二氧化硫排放浓度限值新建锅炉为100mg/m3，现有锅炉为200 mg/m3，对于重点区域的火电厂实行50 mg/m3二氧化硫排放浓度特别限值。在国家新排放标准的压力下，我国火电厂面临着严峻的考验，而脱硫工程是火电厂迎接挑战的重中之重。经过多年的探索，结合国外先进的技术设备，研制出适合我国发展的脱硫技术。
2 国内外脱硫技术研究现状
目前燃煤脱硫有3种方式[1]：一是锅炉燃烧前脱硫，如洁净煤技术；二是燃烧过程中（炉内）脱硫，如循环流化床燃烧技术；三是燃烧后脱硫，即烟气脱硫技术。由于燃烧前和炉内脱硫的效率较低，难以达到较高的环保要求，因此目前火电厂，特别是大型火电机组烟气脱硫，主要采用炉后烟气脱硫（FGD）工艺。就目前的技术水平和现实能力而言，烟气脱硫技术也是世界上应用最广泛、最经济、最有效的一种控制SO2排放的技术。电厂烟气脱硫技术大致可分为干法、半干法和湿法3种类型[2]。
2.1 干法脱硫
干法烟气脱硫技术是脱硫吸收和产物处理均在无液相介入的完全干燥的状态下进行，具有流程短、无污水废酸排出、净化后烟气温度高，利于烟囱排气扩散、设备腐蚀小等优点，反应产物亦为干粉状。此种方法的脱硫效率为40%～70%，脱硫剂利用率较低，但投资少、设备占地面积小。
2.2 半干法脱硫
半干法烟气脱硫技术是结合了湿法和干法脱硫的部分特点，吸收剂在湿的状态下脱硫，在干燥状态下处理脱硫产物；也有在干燥状态下脱硫，在湿状态下处理脱硫产物的。半干法的工艺特点是反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，使最终产物为干粉状。这种方法的脱硫效率为70%～85%，较脱硫效率比湿法低，但投资及运行费用也较低，具有较好的经济性。
2.3 湿法脱硫
湿法烟气脱硫技术是液体或浆状吸收剂在湿的状态下脱硫和处理脱硫产物，具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题[3]。湿式烟气脱硫工艺脱硫产物为膏状物，可脱除烟气中95%以上的SO2。目前，日本和欧美等国家绝大部分燃煤电厂都采用此种方法。
3.1 石灰石一石膏湿法脱硫工艺
目前，世界上应用最广泛、技术最为成熟的脱除技术是石灰石-石膏湿法脱硫工艺，它能占到FGD容量的70%左右。这种技术以石灰石为脱硫吸收剂，向吸收塔内喷入吸收剂浆液，让这些物质和烟气充分接触、混合，随之对烟气进行净化、洗涤，使烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及氧化空气发生化学反应，最后生成石膏，从而达到减少SO2排放的目的，是控制酸雨和SO2最有效的方法[4]。
3.1.1 脱硫效率高，技术成熟
近年来，石灰石-石膏湿法脱硫技术发展迅速，脱硫效率能够达到95%以上，经过处理后SO2浓度和烟气含尘量都会大幅减少。从目前运行实际情况看，很多大型电厂普遍采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，效果较好，有利于本地区烟气污染物总量控制，改善周边环境。此项技术成熟，运行经验多，运行稳定，易于调整，能够取得很好的经济效益。
3.1.2 投资高，占地面积大
石灰石-石膏湿法脱硫工艺需要配置石灰石粉碎、磨制系统，石膏脱水系统、废水处理系统等，因此占地面积比较大，况且设备多，一次性建设投资就会比较大。
3.1.3 吸收剂资源丰富，价格便宜
我国有丰富的石灰石资源，并且品质也较好，价格便宜，碳酸钙含量在90%以上，优者可达95%以上，钙利用率较高。
3.1.4 副产物的综合利用
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。石膏是用于生产建材产品和水泥缓凝剂，目前我国房地产市场非常大，石膏的利用率也很高，且消耗大，因此脱硫副产品基本可以达到综合利用[5]。这样不仅可以增加电厂的经济效益，还会降低企业的运行成本，减少二次污染。
3.1.5 技术进步快
近年来国内外都对石灰石-石膏湿法工艺进行了更为深入的研究和改进，冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速大幅度提高，喷嘴性能也有进一步提高。
石灰石-石膏湿法脱硫是目前技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺。世界上有多家公司开发研究这种工艺，比如德国的Bischoff公司、日本的三菱重工等；国内的北京第一热电厂一期二期和贵州安顺电厂等。这么多的电厂都选择石灰石-石膏湿法脱硫工艺，并且应用效果较好。
3.2 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫（LIFAC）
LIFAC技术是在炉内喷钙脱硫技术的基础上在锅炉尾部增设了增湿活化塔，以提高脱硫效率。石灰石粉作为吸收剂，由气力喷入炉膛950～1150℃的温度区，使石灰石受热分解为CaO和CO2，CaO再与烟气中的SO2反应生成CaSO3。此方法的脱硫效率较低，约为25%～35%。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的CaO接触生成Ca（OH）2随后与烟气中的SO2反应，可以将系统脱硫效率提高到75%。增湿水由于烟气加热而迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物燥，一部分从增湿活化器底部分离出来，其余的随烟气排出，被除尘器收集下来。为了提高吸收剂的利用率，部分飞灰返回增湿活化反应器入口实现再循环。
该技术具有以下特点：系统简单、占地面积少，投资及运行费用低，特别是可以分步实施，适应环保标准逐渐提高的要求，特别适用于中小机组改造，但可能会引起原锅炉结焦及受热面磨损[6]；主要适用于燃煤含硫量低于2.0%的中、低硫煤种；脱硫效率在60%～85%之间，钙的利用率低，一般Ca/S为2.0～3.0；脱硫副产品呈干粉状，无废水排放，副产品的利用有一定困难，锅炉效率下降约0.3%。
3.3 循环流化床干法
烟气循环流化床脱硫技术（CFB）是20世纪80年代后期发展起来的一种新的烟气脱硫技术，该技术是利用循环流化床强烈的传热和传质特性，在吸收塔内加入消石灰等脱硫剂，用高速烟气使脱硫剂流态化从而与烟气强烈混合接触，烟气中的酸性污染物与脱硫剂中和、固化，从而达到净化烟气的目的[7]。增湿（或制浆）后的吸收剂注入到吸收塔入口，使之均匀地分布在热态烟气中。此时，吸收剂得到干燥，烟气得到冷却、增湿，烟气中的SO2在吸收塔中被吸收，最终生成CaSO3和CaSO4。除尘器后的洁净烟气经引风机（或增压风机）升压后通过烟囱排放，被除尘器捕集下来的含硫产物和未反应的吸收剂，部分注入吸收塔进行再循环，以达到提高吸收剂利用率的目的。
与传统的石灰石湿法工艺相比，该技术的主要特点[8]：脱硫率较高；投资费用低，仅为湿法的1/2～2/3，运行成本属于中等；系统简单，可靠性高，维修费用低；占地面积小，适合企业现有机组的改造；能源消耗低，仅为湿法工艺的一半；对燃煤硫分的适应性强，处理后的烟气能够达到排放要求；该技术产生的脱硫副产品不会造成二次污染，对综合利用和处置堆放有利。该技术目前在我国具有广阔的应用前景，很多电厂已经应用了。
3.4 旋转喷雾半干法烟气脱硫
喷雾干燥法脱硫工艺脱硫吸收剂是石灰，石灰经消化后加水形成消石灰乳，通过泵将其打入吸收塔内的雾化装置。在吸收塔内，被雾化后的吸收剂与烟气混合接触，并和烟气中的SO2发生化学反应，生成CaSO3和CaSO4，从而脱去烟气中的SO2。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形态随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。为提高脱硫吸收剂的利用率，将部分脱硫灰渣返回制浆系统进行循环利用，其余的可综合利用。
该技术具有以下特点：技术成熟，流程简单，系统可靠性高；单塔处理能力大小（约200MW）；中等脱硫效率70%～85%，钙的利用率较低，一般Ca/S=1.2～2.0，对生石灰品质要求不高；脱硫副产品呈干粉状，无废水排放，不过副产品利用有一定困难[10]。此技术适应于中小规模机组，燃煤含硫量一般不超过1.5%，脱硫效率均低于90%。
此技术在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多，主要应用于小型电厂或垃圾焚烧装置，美国也有15套装置（总容量5000MW）正在运行，其中最大单机容量为520MW。1993年，我国山东黄岛电厂4号机组（210MW）引进了三菱旋转喷雾干燥脱硫工艺装置，处理烟气量为3×106m3/h，设计脱硫效率为70%。运行初期出现过吸收塔塔壁积灰、喷嘴结垢堵塞、R/A圆盘磨损等问题，但经过改进后基本运行正常。
在这5种工艺中除石灰石-石膏法烟气脱硫工艺外，其余各种工艺均适合中小型锅炉的烟气脱硫，但有的工艺在运用过程中受到一定的局限性。
石灰石-石膏湿法脱硫系统是应用最广、技术最为成熟的脱硫工艺之一。该工艺脱硫效率高、运行可靠，但也存在着占地面积大、系统复杂和运行成本较高等缺陷。石灰石-石膏湿法脱硫技术已成为我国烟气脱硫尤其是大型火电机组烟气脱硫的首选技术。
炉内喷钙尾部增湿活化烟气脱硫具有投资低、工艺简单、运行成本低等优势，其最大的缺点是对锅炉有不利的影响，有时会发生炉内结焦和受热面磨损的现象。炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫技术将在我国的中小机组脱硫改造中发挥积极作用[11]。
旋转喷雾半干法具有投资省的优点，但脱硫吸收剂要用高品位的石灰，且脱硫率和吸收剂的利用率均比较低，旋转雾化喷嘴磨损较厉害，而且要求电机转速较高，目前只有少数国家能够生产这种雾化喷嘴及配套装置，其推广应用受到一定的限制。
循环流化床半干法脱硫工艺被公认为是一项前景广阔的技术，其投资费用仅为石灰石-石膏法的70%以下，运行费用也略低，该工艺具有高效、经济及节省空间的技术优势，该技术将会在中小机组烟气脱硫工程中占有越来越重要的位置。
4 结语
脱硫技术目前相对比较成熟，应用较广泛，对于降低我国火电厂的环境污染有着十分重要的意义。通过脱硫技术的不断发展，必能达到新标准二氧化硫的排放要求，实现经济和环境的双重效益。
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关键词：烟气脱硫 二氧化硫 干法
前言：我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》，并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的 低费用、低耗本的脱硫技术。
烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。
干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。
传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。
本文主要论述了喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等几种干法烟气脱硫技术和近几年研究出来的几项半干法烟气脱硫技术及其各种方法在工业方面的应用情况及今后的发展方向。
1、喷雾干燥法烟气脱硫技术
喷雾干燥法烟气脱硫技术是一项发展最成熟的烟道气脱硫技术之一。该技术采用了旋转喷雾器，投资低于湿法工艺，在全世界范围内得到广泛应用，在西欧的德国、意大利等国家利用较多。对中高硫燃料的SO2脱硫率能达到80-90%。
该技术的基本原理是由空气加热器出来的烟道气进入喷雾式干燥器中，与高速旋转喷嘴喷出的充分雾化的石灰、副产品泥浆液相接触，并与其中SOX反应，生成粉状钙化合物的混合物，再经过除尘器和吸风机，然后再将干净的烟气通过烟囱排出，其反应方程式为：
该技术一般可分为吸收剂雾化、混合流动、反应吸收、水汽蒸发、固性物的分离五个阶段，与其它干燥技术相比其独特之处就在于吸收剂与高温烟气接触前首先被雾化成了细小的雾滴，这样便极大增加了吸收剂的比表面积，使得反应吸收及传热得以快速进行。其工艺流程如图1所示【3】。该技术安装费用相对较低，一般是同等规模的石膏法烟气脱硫系统的70%左右。但存在着石灰石用量大、吸收剂利用率低及脱硫后的副产品不能够再利用的难题，故该技术意味着要承担双倍的额外费用，即必须购买更多的石灰石和处理脱硫后的副产品，然后还要将其中的一部分花钱倒掉。
2、活性炭吸附法烟气脱硫技术
采用固体吸附剂吸附净化SO2是干法净化含硫废气的重要方法。目前应用最多的吸附剂是活性炭，在工业上应用已较成熟。其方法原理为：活性炭对烟气中SO2的吸附过程中及有物理吸附又有化学吸附，当烟气中存在着氧气和水蒸气时，化学反应非常明显。因为活性炭表面对SO2与O2的反应有催化作用，反应结果生成SO3，SO3 易溶于水而生成硫酸，从而使吸附量比纯物理吸附时增大许多。
物理吸附过程：
化学吸附过程：
吸附SO2 的活性炭，由于其内、外表覆盖了稀硫酸，使活性炭吸附能力下降，因此必须对其再生。再生的方法通常有洗涤再生和加热再生两种，前者是用水洗出活性炭微孔中的硫酸，再将活性炭进行干燥；后者是对吸附有SO2 的活性炭加热，使炭与硫酸发生发应，使H2 SO4还原为SO2，富集后的SO2可用来生产硫酸。
其工艺流程为：对活性炭再生的方法不同，其反应的工艺流程也不同，一般采用加热再生法流程和洗涤再生法流程。洗涤再生法是用水洗出活性炭微孔中的硫酸，再对活性炭进行干燥。加热再生法是对吸附SO2 的活性炭进行加热，使炭与硫酸发生反应，将H2SO4又还原为SO2，富集后的SO2可用来生成硫酸[4]。
该方法的优点是吸附剂价廉，再生简单；缺点是吸附剂磨损大，产生大量的细炭粒被筛出，再加上反应中消耗掉一部分炭，因此吸附剂成分较高，所用设备庞大[5]。
3、电子射线辐射法烟气脱硫技术
电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究，1972年又与日本原子能研究所合作，确立的该技术作为连续处理的基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气，进行了1000Nm3/h规模的试验，探明了添加氨的辐射效果，稳定了脱硫脱硝的条件，成功地捕集了副产品和硝铵。80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3/h地电子束装置，1987年7月完成，取得了较好效果，脱硫率可达90％以上，脱硝率可达80％以上。现日本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的“中国EBA工程”已在成都电厂建成一套完整的烟气处理能力为300000Nm3/h的电子束脱硫装置，设计入口SO2浓度为1800ppm，在吸收剂化学计量比为0.8的情况下脱硫率达80％，脱硝率达10％[6]。
该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成，其工艺流程图如图2所示。温度约为150℃左右的烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷却道60～ 70℃左右，在反应室前端根据烟气中SO2及NOX的浓度调整加入氨的量，然后混合气体在反应器中经电子束照射，排气中的SO2和NOX受电子束强烈作用，在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子，被与周围的氨反应生成微细的粉粒（硫酸铵和硝酸铵的混合物），粉粒经集尘装置收集后，洁净的气体排入大气[7]。
脱硫、脱氮反应大致可分为三个过程进行，这三个过程在反应器内相互重叠，相互影响：
a)在辐射场中被加速的电子与分子/离子发生非弹性碰撞，或者发生分子/离子之间的碰撞生成氧化物质和活性基团。
烟气中含有O2、H2O、N2、CO2、SO2、NO、NO2等成分，当电子束照射烟气时，在辐射场中被加速的电子与烟气中气体分子如O2及水分子发生非弹性碰撞，生成具有化学反应活性的活性基团或氧化性物质，可表示为：
b)活性基团与气态污染物发生反应。
活性基团或氧化性物质氧化烟气中的SO2生成SO3，可表示为：
生成的SO3和高价态氮氧化物与水反应生成H2SO4和HNO3。
c)硫酸铵和硝酸铵的生成。
生成的H2SO4和HNO3与加入的NH3进行中和反应，分别生成硫酸铵和硝酸铵微粒，荷电后被捕集。此外，还可能有尚未反应的SO2和NH3，SO2与NH3反应生成硫酸铵。反应为：
该工艺能同时脱硫脱硝，具有进一步满足我国对脱硝要求的潜力；系统简单，操作方便，过程易于控制，对烟气成分和烟气量的变化具有较好的适应性和跟踪性；副产品为硫铵和硝铵混合肥，对我国目前硫资源缺乏、每年要进口硫磺制造化肥的现状有一定的吸引力，但在是否存在SO2污染物转移、脱硫后副产物捕集等问题上有待进一步讨论。另外厂耗电力也比较高[8]。
4、填充式电晕法烟气脱硫技术
填充式电晕法是近几年发展起来的一项新技术，该方法设备简单、操作简便、投资是电子束法的60%，因此成为国际上干法脱硫的研究前沿。填充式电晕法脱硫原理为：在高压电晕放电的情况下，由于电场的作用，在烟气中形成大量的非平衡态等离子体。在高能电子的碰撞下，烟气中的HO2、O2、SO2等气体分子活化、裂解或电离，产生大量氧化性强的活化基团，如： OH·、HO2 ·、O、O3、O2+、O2*等。电晕电场的存在源源不断的提供了这些离子的来源。而SO2在其中发生一系列的气体等离子体化学反应，反应过程相对复杂。总体上是在这些基团的作用下，最终使二氧化硫氧化成三氧化硫【9】。
反应途径主要如下：
其实验流程图如图1所示。反应原料气由空气和二氧化硫混合配置而成，经流量计进入反应器进行处理，在反应器前后各设置一个采样口，用大气采样器同时进行采样。采样的样品用碘量法测定其浓度。
5、荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）
荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）是美国最新专利技术，它通过在锅炉出口烟道喷入干的吸收剂（通常用熟石灰），使吸收剂与烟气中的SO2 发生反应产生颗粒物质，被后面的除尘设备除去，从而达到脱硫的目的。干式吸收剂喷射是一种传统技术，但由于存在以下两个技术问题没能得到很好的解决，因此效果不明显，工业应用价值不大。一个技术难题是反应温度与滞留时间，在通常的锅炉烟气温度（低于200℃）条件下，只能产生慢速亚硫酸盐化反应，充分反应的时间在4秒以上。而烟气的流速通常为10～15m/s，这样就需要在烟气进入除尘设备之前至少有40～60m的烟道，无论从占地面积还是烟气温度下降等方面考虑均是不现实的。另一个技术难题是即使有足够长的烟道，也很难使吸收剂悬浮在烟气中与SO2发生反应。因为粒度再小的吸收剂颗粒在进入烟道后也会重新聚集在一起形成较大的颗粒，这样反应只发生在大颗粒的表面，反应概率大大降低；并且大的吸收剂颗粒会由于自重的原因落到烟气的底部，对于传统的干式吸收剂喷射技术来说，这两个技术难题很难解决，因此脱硫效率低，很难在工业上得到应用[10]。
CDSI系统利用先进技术使这两个技术难题得到解决，从而使在通常烟气温度下的脱硫成为可能。其荷电干式吸收剂喷射系统包括一个吸收剂喷射单元 、一个吸收剂给料系统（进料控制器，料斗装置）等。吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电晕充电区，使吸收剂得到强大的静电荷（通常是负电荷）。当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中时，由于吸收剂颗粒都带同一符号电荷，因而相互排斥，很快在烟气中扩散，形成均匀的悬浮状态，使每个吸收剂粒子的表面都充分暴露在烟气中，与SO2完全反应机会大大增加，从而提高了脱硫效率，而且吸收剂粒子表面的电晕还大大提高了吸收剂的活性，降低了同SO2完全反应所需的滞留时间，从而有效地提高了SO2的去除效率。工业应用结果表明：当Ca/S比为1.5左右时，系统脱硫效率可达60％～70％。
除提高吸收剂化学反应速率外，荷电干吸收剂喷射系统对小颗粒的粉尘的清除也有帮助，带电的吸收剂粒子把小颗粒吸附在自己的表面，形成较大颗粒，提高了烟气中尘粒的平均粒径，这样就提高了相应除尘设备对亚微米级颗粒的去除效率。
荷电干式吸收剂喷射脱硫系统的优点为投资小、收效大、脱硫工艺简单有效、可靠性强；整个装置占地面积小，不仅可用于新建锅炉的脱硫，而且更适合对现有锅炉的技术改造；CDSI是纯干法脱硫，不会造成二次污染，反应生成物将与烟尘一起被除尘设备除去后统一运出出厂外。其缺点是对脱硫剂要求太高，一般的石灰难以满足其使用要求，而其指定的可用石灰则售价过高，限制了其推广。
6、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术
炉内喷钙尾部增湿也作为一种常见的干法脱硫工艺而被广泛应用。虽然喷钙尾部增湿脱硫的基本工艺都是将CaCO3粉末喷入炉内，脱硫剂在高温下迅速分解产生CaO，同时与烟气中的SO2反应生成CaSO3。由于单纯炉内喷钙脱硫效率往往不高（低于20％～50％），脱硫剂利用率也较低，因此炉内喷钙还需与尾部增湿配合以提高脱硫效率。该技术已在美国 、日本、加拿大和欧洲国家得到工业应用，是一种具有广阔发展前景的脱硫技术。目前，典型的炉内喷钙尾部增湿脱硫技术有美国的炉内喷钙多级燃烧器（LIMB）技术、芬兰的炉内喷石灰石及氧化钙活化反应（LIFAC）技术、奥地利的灰循环活化（ARA）技术等，下面介绍一下LIFAC技术[11]。
LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的800℃～1150℃部位喷入，起到部分固硫作用，在尾部烟道的适当部位（一般在空气预热器与除尘器之间）装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收SO2，提高脱硫率。
LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到实现。
LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点，脱硫率为60％～80％；但该技术需要改动锅炉，会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。
7、炉内喷钙循环流化床反应器烟气脱硫技术
炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的基本原理是：在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石，起到部分固硫作用，在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器，炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内，在循环硫化床反应器中大颗粒CaO被其中湍流破碎，为SO2反应提供更大的表面积，从而提高了整个系统的脱硫率[12]。
该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上，美国EEC(Enviromental Elements Corporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内，以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内，吸收剂被增湿活化，并且能充分的循环利用，而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎，为脱硫反应提供更大反应表面积。
本工艺流程的脱硫效率可达95％以上，造价较低，运行费用相对不高，是一种较有前途的脱硫工艺。
8、干式循环流化床烟气脱硫技术
干式循环流化床烟气脱硫技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新的干法烟气脱硫技术，该技术具有投资少、占地小、结构简单、易于操作，兼有高效除尘和烟气净化功能，运行费用低等优点。因而，国家电站燃烧工程技术研究中心和清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室分别对该技术的反应机理、反应过程的数学模型等进行了理论和实验研究。其工艺流程如图3示，从煤粉燃烧装置产生的实际烟气通过引风机进入反应器，再经过旋风除尘器，最后通过引风机从烟囱排出。脱硫剂为从回转窑生产的高品质石灰粉，用螺旋给粉机按给定的钙硫比连续加入。旋风除尘器除下的一部分脱硫灰经循环灰斗和螺旋给灰机进入反应器中再循环。在文丘里管中有喷水雾化装置，通过调节水量来控制反应器内温度[13]。
干式循环流化床烟气脱硫技术在烟气中SO2浓度较低的情况下尤其适用。它具备以下特点:
(1)锅炉飞灰作为循环物料，反应器内固体颗粒浓度均匀，固体内循环强烈，气固混合、接触良好，气固间传热、传质十分理想。
(2) 反应塔中由于颗粒的水分蒸发与水分吸附、固体颗粒之间的强烈接触摩擦，造成气 、固、液三相之间极大的反应活性和反应表面积，对于烟气SO2的去除有非常理想的效果 。
(3) 固体物料被反应器外的高效旋风分离器和除尘器收集，再回送至反应塔，使脱除剂 反复循环，在反应器内的停留时间延长，从而提高了脱除剂的利用率，降低了运行成本。
(4) 通过向反应器内喷水，使烟气温度降至接近水蒸汽分压下的饱和温度，提高脱硫效率。
(5) 反应器不易腐蚀、磨损。
(6) 系统中的粉煤灰对脱硫反应有催化作用。
该技术已经在国家电站燃烧工程技术研究中心和清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室分别建立了烟气循环流化床脱硫热态试验装置，为干式循环流化床烟气脱硫技术开发提供了新的理论依据与基础数据。并且2000年底，该项技术已成功应用于清华大学试验电厂的烟气脱硫工程[14]。
目前对现有的机组进行烟气脱硫技术改造方面投入了大量的精力，正在多个领域展开研究工作，其中在干法烟气脱硫方面研究较多的是循环流化床烟气脱硫技术及电子射线辐射法烟气脱硫技术，电晕法烟气脱硫技术目前研究的也较多。烟道气脱硫技术最显著改造之一是吸收器规格的增大，采用单个吸收器，据报道安装一台脱硫装置可服务于两台大型锅炉的烟气脱硫装置，以这种方式增大设备规格，大大降低了投资成本。研究与开发出一种新的烟气脱硫装置是烟气脱硫技术的发展趋势之一。其研发方向为SO2脱硫率高、可靠性强、辅助耗电低、采用单个吸收器、副产品可售或可利用，为保障这些技术要求，应该在脱硫技术的工艺、设备和材料方面进行进一步研究。
本文在资料的搜集和写作等各方面承蒙宋长友老师的悉心指导和各方面的帮助，使本论文能够顺利的完成，在此表示衷心的感谢，对魏利摈、罗胜铁等老师在资料的搜集过程中给予的帮助表示感谢，对同组的崔月、徐倩、刘立宅在资料搜集过程中的密切配合表示感谢。
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[9]李坚，张晓研等.填充电晕法处理二氧化硫的实验研究，环境工程.2003.2. VOL21.PP 35～37
[10]陈亚飞.烟气脱硫技术综述.
[11]马广大等.大气污染控制工程，第一版.北京.中国环境科学出版社.1985
[12]赵毅，李守信主编.有害气体控制工程，北京，化学工业出版社，环境科学与工程出版中心.2001.8. 211～219
关键词 烟气 脱硫 技术 研究
1 前言
SO2是造成大气污染的主要污染物之一，有效控制工业烟气中SO2是当前刻不容缓的环保课题。
据国家环保统计，每年各种煤及各种资源冶炼产生二氧化硫（SO2）达2158.7万t，高居世界第一位，其中工业来源排放量1800万t，占总排放量的83％。其中我国目前的一次能源消耗中，煤炭占76％，在今后若干年内还有上升的趋势。我国每年排入大气的87％的SO2来源于煤的直接燃烧。随着我国工业化进程的不断加快，SO2的排放量也日渐增多。
2、烟气脱硫技术进展
目前，烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法；其中最常用的是根据操作过程的物相不同，脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。
2.1 湿法烟气脱硫技术
优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，一般均高于90％，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80％以上[2]。
缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。
分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
A 石灰石／石灰-石膏法：
原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaO3S）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（CaSO4），以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90％以上。
B 间接石灰石-石膏法:
常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸（H2SO4）吸收SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。
C 柠檬吸收法：
原理：柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能，当SO2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物，SO2吸收率在99％以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气，而不适于高浓度SO2气体吸收，应用范围比较窄[3]。
另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。
2.2 干法烟气脱硫技术
优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，设备简单，占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。
缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60-80％。但目前此种方法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制了此种方法的应用。
分类：常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。
A 活性碳吸附法：
原理：SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(SO3)，再与水反应生成H2SO4，饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4，液态SO2和单质硫，即可以有效地控制SO2的排放，又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进，开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30，ZIA0，进一步完善了活性炭的工艺，使烟气中SO2吸附率达到95.8％，达到国家排放标准[4]。
B 电子束辐射法：
原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性物质，将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2)，进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)，并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收
C 荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD．SI):
原理：吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无二次污染物产生，脱硫率大于90％[7]，而且设备简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子；对于一般的大型企业来说，需大功率的电子枪，对人体有害，故还需要防辐射屏蔽，所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置，烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。
D 金属氧化物脱硫法：
原理：根据SO2是一种比较活泼的气体的特性，氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4) 、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对SO2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与SO2发生化学反应，生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此方法也没有得到推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。
以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不彻底，造成二次污染等不足，与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应，故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。2.3 半干法烟气脱硫技术
半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末一颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
A 喷雾干燥法[5]：
喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下，此种方法的脱硫率65％～85％。其优点：脱硫是在气、液、固三相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的CaSO 、CaSO ，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。
B 半干半湿法：
半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70％tn，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比，省去了制浆系统，将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH)：水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)：粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。
C 粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:
技术原理：含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的接触，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。
D 烟道喷射半干法烟气脱硫:
该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。
3 新兴的烟气脱硫方法以及当前研究的热点
最近几年，科技突飞猛进，环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进一步的工业应用验证。
3．1 硫化碱脱硫法
由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气，产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂，有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成，由生成物可以看出过程耗能较高，而且副产品价值低，华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变，将溶液pH值控制在5.5—6.5之间，加入少量起氧化作用的添加剂TFS，则产品主要生成Na2S203，过滤、蒸发可得到附加值高的5H 0·Na2S203，，而且脱硫率高达97％，反应过程为：SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试，正在推广应用。
3．2 膜吸收法
以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术，已得到广泛的应用，尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体，效果比较显著，脱硫率达90％。过程是：他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以NaOH溶液为吸收液，脱除SO2气体，其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开，SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处，SO2与NaOH迅速反应，达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术，能耗低，操作简单，投资少。
3．3 微生物脱硫技术
根据微生物参与硫循环的各个过程，并获得能量这一特点，利用微生物进行烟气脱硫，其机理为：在有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用，将烟气中的SO2氧化成硫酸，细菌从中获取能量。
生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比，基本没有高温、高压、催化剂等外在条件，均为常温常压下操作，而且工艺流程简单，无二次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t量的H：S为基础；计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50％[6]。无论对于有机硫还是无机硫，一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2，因此，发展微生物烟气脱硫技术，很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下，选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究，在较低的液气比下，脱硫率达98％。
4、烟气脱硫技术发展趋势
目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展，某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科，因此，留意其他学科的最新进展与研究成果，并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径，例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术，由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。
各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益，但是还存在一些不足，随着生物技术及高新技术的不断发展，电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。
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[3] 郭小宏，等．利用活性炭治理华光实业社会福利冶炼厂可行研究报告[R]．2002，6．
关键词： 烟气 脱硫 技术 研究
1 前言
so2是造成大气污染的主要污染物之1，有效控制工业烟气中so2是当前刻不容缓的环保课题。
据国家环保统计，每年各种煤及各种资源冶炼产生2氧化硫（so2）达2158。7万t，高居世界第1位，其中工业来源排放量1800万t，占总排放量的83％。其中我国目前的1次能源消耗中，煤炭占76％，在今后若干年内还有上升的趋势。我国每年排入大气的87％的so2来源于煤的直接燃烧。随着我国工业化进程的不断加快，so2的排放量也日渐增多。
2、烟气脱硫技术进展
目前，烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法；其中最常用的是根据操作过程的物相不同，脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。
2。1 湿法烟气脱硫技术
优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快，脱硫效率高，1般均高于90％，技术成熟，适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的80％以上[2]。
缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、1次性投资高，1般适用于大型电厂。
分类：常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
a 石灰石／石灰-石膏法：
原理：是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的so2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（cao3s）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（caso4），以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到90％以上。
b 间接石灰石-石膏法：
常见的间接石灰石-石膏法有：钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理：钠碱、碱性氧化铝(al2o3·nh2o)或稀硫酸（h2so4）吸收so2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，2次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。
c 柠檬吸收法：
原理：柠檬酸(h3c6h5o7·h2o)溶液具有较好的缓冲性能，当so2气体通过柠檬酸盐液体时，烟气中的so2与水中h发生反应生成h2so3络合物，so2吸收率在99％以上。这种方法仅适于低浓度so2烟气，而不适于高浓度so2气体吸收，应用范围比较窄[3]。
另外，还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。
2。2 干法烟气脱硫技术
优点：干法烟气脱硫技术为气同反应，相对于湿法脱硫系统来说，设备简单，占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。
缺点：但反应速度慢，脱硫率低，先进的可达60-80％。但目前此种方法脱硫效率较低，吸收剂利用率低，磨损、结垢现象比较严重，在设备维护方面难度较大，设备运行的稳定性、可靠性不高，且寿命较短，限制了此种方法的应用。
分类：常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例，在高温下煅烧时，脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒，它和烟气中的so2反应生成硫酸钙，达到脱硫的目的。
a 活性碳吸附法：
原理：so2被活性碳吸附并被催化氧化为3氧化硫(so3)，再与水反应生成h2so4，饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀h2so4或高浓度so2。可获得副产品h2so4，液态so2和单质硫，即可以有效地控制so2的排放，又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进，开发出成本低、选择吸附性能强的zl30，zia0，进1步完善了活性炭的工艺，使烟气中so2吸附率达到95。8％，达到国家排放标准[4]。
b 电子束辐射法：
原理：用高能电子束照射烟气，生成大量的活性物质，将烟气中的so2和氮氧化物氧化为so3和2氧化氮(no2)，进1步生成h2so4和硝酸(nano3)，并被氨(nh3)或石灰石(caco3)吸收剂吸收
c 荷电干式吸收剂喷射脱硫法(cd．si)：
原理：吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区，使吸收剂带有静电荷，当吸收剂被喷射到烟气流中，吸收剂因带同种电荷而互相排斥，表面充分暴露，使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理，无设备污染及结垢现象，不产生废水废渣，副产品还可以作为肥料使用，无2次污染物产生，脱硫率大于90％[7]，而且设备简单，适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子；对于1般的大型企业来说，需大功率的电子枪，对人体有害，故还需要防辐射屏蔽，所以运行和维护要求高。4川成都热电厂建成1套电子脱硫装置，烟气中so2的脱硫达到国家排放标准。
d 金属氧化物脱硫法：
原理：根据so2是1种比较活泼的气体的特性，氧化锰(mno)、氧化锌(zno)、氧化铁(fe3o4) 、氧化铜(cuo)等氧化物对so2具有较强的吸附性，在常温或低温下，金属氧化物对so2起吸附作用，高温情况下，金属氧化物与so2发生化学反应，生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是1种干法脱硫方法，虽然没有污水、废酸，不造成污染，但是此方法也没有得到推广，主要是因为脱硫效率比较低，设备庞大，投资比较大，操作要求较高，成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。
以上几种so2烟气治理技术目前应用比较广泛的，虽然脱硫率比较高，但是工艺复杂，运行费用高，防污不彻底，造成2次污染等不足，与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应，故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。2。3 半干法烟气脱硫技术
半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末1颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
a 喷雾干燥法[5]：
喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴，雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积，在气液两相之间发生的1种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。1般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等，目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。1般情况下，此种方法的脱硫率65％～85％。其优点：脱硫是在气、液、固3相状态下进行，工艺设备简单，生成物为干态的caso 、caso ，易处理，没有严重的设备腐蚀和堵塞情况，耗水也比较少。缺点：自动化要求比较高，吸收剂的用量难以控制，吸收效率不是很高。所以，选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。 b 半干半湿法：
半干半湿法是介于湿法和干法之间的1种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70％tn，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比，省去了制浆系统，将湿法脱硫系统中的喷入ca(oh)：水溶液改为喷入cao或ca(oh)：粉末和水雾。与干法脱硫系统相比，克服了炉内喷钙法so2和cao反应效率低、反应时间长的缺点，提高了脱硫剂的利用率，且工艺简单，有很好的发展前景。
c 粉末1颗粒喷动床半千法烟气脱硫法：
技术原理：含so2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床，脱硫剂制成粉末状预先与水混合，以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内，与喷动粒子充分混合，借助于和热烟气的接触，脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率，而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求，在浆料的含湿量和反应温度控制不当时，会有脱硫剂粘壁现象发生。
d 烟道喷射半干法烟气脱硫：
该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫，不需要另外加吸收容器，使工艺投资大大降低，操作简单，需场地较小，适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液，浆滴边蒸发边反应，反应产物以干态粉末出烟道。
3 新兴的烟气脱硫方法以及当前研究的热点
最近几年，科技突飞猛进，环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了1些新的脱硫技术，但大多还处于试验阶段，有待于进1步的工业应用验证。
3．1 硫化碱脱硫法
由outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收so2工业烟气，产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂，有na2so4、na2so3、na2s203、s、na2sx等物质生成，由生成物可以看出过程耗能较高，而且副产品价值低，华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变，将溶液ph值控制在5。5—6。5之间，加入少量起氧化作用的添加剂tfs，则产品主要生成na2s203，过滤、蒸发可得到附加值高的5h 0·na2s203，，而且脱硫率高达97％，反应过程为：so2+na2s=na2s203+s。此种脱硫新技术已通过中试，正在推广应用。
3．2 膜吸收法
以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的1种气体分离新技术，已得到广泛的应用，尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出so2气体，效果比较显著，脱硫率达90％。过程是：他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器，以naoh溶液为吸收液，脱除so2气体，其特点是利用多孔膜将气体so2气体和naoh吸收液分开，so2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处，so2与naoh迅速反应，达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的1种新技术，能耗低，操作简单，投资少。
3．3 微生物脱硫技术
根据微生物参与硫循环的各个过程，并获得能量这1特点，利用微生物进行烟气脱硫，其机理为：在有氧条件下，通过脱硫细菌的间接氧化作用，将烟气中的so2氧化成硫酸，细菌从中获取能量。
生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比，基本没有高温、高压、催化剂等外在条件，均为常温常压下操作，而且工艺流程简单，无2次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t量的h：s为基础；计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50％[6]。无论对于有机硫还是无机硫，1经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫so2，因此，发展微生物烟气脱硫技术，很具有潜力。4川大学的王安等人在实验室条件下，选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究，在较低的液气比下，脱硫率达98％。
4、烟气脱硫技术发展趋势
目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷，具体应用时要具体分析，从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择1种适合的脱硫技术。随着科技的发展，某1项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科，因此，留意其他学科的最新进展与研究成果，并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径，例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术，由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加，投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无2次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。
各种各样的烟气脱硫技术在脱除so2的过程中取得了1定的经济、社会和环保效益，但是还存在1些不足，随着生物技术及高新技术的不断发展，电子束脱硫技术和生物脱硫等1系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。
参考文献：
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[3] 郭小宏，等．利用活性炭治理华光实业社会福利冶炼厂可行研究报告[r]．2002，6．
关键词：火电厂；石灰石-石膏湿法FGD；烟气脱硫技术
文章将立足于石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术在我国的应用的情况，详细的研究石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的原理以及典型的工艺流程，并且提出工艺的设计方案与设备的选择方案，从而让石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺达到最优的应用效果，有效的提高火电厂的煤电脱硫效率，降低火电厂的脱硫成本。
1 石灰石-石膏湿法FGD系统吸收原理及工艺流程
1.1 吸收系统
一般来说，石灰石-石膏湿法FGD工艺设备通常由一个机组的锅炉组成，这种单炉单塔的模式在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的设备布置中极为常见。一方面，这种设备的布置方式较为主流，经过长期的实践的检验，已经具有较高的稳定性。另一方面，还能节省火电厂的投资与能耗，并且石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺都是在一体化的单塔中进行，在火电厂的日常设备检修工作中，也能提供极大的便利，方便相关工作人员开展工作。经过浆液循环泵的脱硫之后，夹带液滴的烟气将会进入反应池，并且经过均匀的搅拌之后，能够被吸收进塔出口被分离收集，从而完成吸收塔的脱水处理。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的吸收系统包括反应池、吸收塔、除雾器、喷淋塔组成，这些设备分别负责将石灰石浆液的吸收、结晶、搅拌、分离收集等吸收流程。[1]
1.2 吸收塔的类型与特点
吸收塔是石灰石-石膏湿法FGD吸收系统的重要组成部分，作用是提供烟气通道，并对送入浆池的石灰石浆液进行脱硫处理，吸收塔的类型主要分为填料塔、鼓泡塔、喷淋塔、液柱塔四种。填料塔在早期石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中极为常见，是早期石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的核心装置，设有两个管口，石膏与石灰石浆液从上面的管口进入，经过化学反应与氧化处理，最终将吸收脱除后的石膏与石灰石浆液从另一个管口排除，从而达到石灰石-石膏脱硫的目的。填料塔的内部通常设有除雾器，能够将管口内的烟气进行分离处理，并在塔内的填料上形成一层明显的液膜，用于石膏浆液与石灰石浆液的传质过程。喷淋塔也称作是喷雾塔，与填料塔一样，在塔内部设置有除雾器，并且在管口的上部布置有喷嘴，这是为了让填料与液雾进行充分接触，形成良好的烟气净化效果。鼓泡塔与液柱塔主要负责脱水分离，原理是利用塔内的浆池，将进入吸收塔的烟气进行混合，从而在化合产生气泡的过程中，将浆液中的SO2脱水处理。这四种吸收塔相互配合，具有良好的自控效果，吸收塔脱硫率能够达到百分之八十以上。
1.3 吸收系统的塔外设备
塔外设备同吸收塔一样，在石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中，能够起到十分重要的作用。一般来说，吸收系统的塔外设备主要由氧化风机、石灰石浆液排出泵以及浆液循环泵组成。浆液循环泵通常安装在氧化风机的旁边，通过离心力，将吸收塔内的石灰石浆液进行再循环。浆液循环泵主要由高速旋转的叶轮、离心泵组成，当液体进入浆液循环泵内，装置内的离心力将会让石灰石浆液获得流体能量，从而在入口处形成负压，将石灰石浆液通过旋转不断的被吸收。[2]烟气系统是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的关键，将空气强制鼓入奖池中，从而达到化合生成的作用，烟气设备主要由烟气挡板、增压风机组成。按照吸收塔的规模，恰当的进行烟气设备的布置，一般来说，普通的吸收塔要设有两到三台烟气挡板，用于阻挡烟气进入FGD装置。烟气挡板的主要作用是抵挡低温烟气对FGD装置的腐蚀，从而保障石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术能够取得良好的应用效果，在烟气挡板的选择上，也要尽量选择耐腐蚀性、耐热性较好的挡板，可以考虑使用塑料挡板，从而避免吸收塔内污染物的扩散。[3]
2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术要点
湿法FGD技术是火电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程中，最常用到的技术，并且在我国湿法FGD技术已有几十年的实践历史，在工艺流程及控制方法上，已经日益完善。在我国火电厂的烟气脱硫中，百分之九十以上用到湿法FGD技术，同时，按照吸收塔的不同，湿法FGD技术还能衍生出不同的工艺方法，较为常见的有氨法FGD工艺、海水脱硫法、石灰石-石膏烟气法、半干法FGD技术。
2.1 石灰石-石膏烟气脱硫技术
该技术主要用到氢化钙与碳酸钙，基本流程是，烟气由特定的渠道进入吸收塔，要确保晶体的增长，以获得新鲜的石灰石浆液与石膏浆液。当水蒸气进入吸收塔之后，要保证脱水装置能够充分接触石灰石浆液或者石膏浆液，从而将石灰石浆液或者石膏浆液中的SO2通过除雾器与液体进行初步分离。这种工艺的技术较为成熟，并且具有能耗低、吸收及资源丰富的特点，能够广泛的应用于燃煤电厂中，此外，较高的脱硫效率也是该技术不容忽视的优势。[4]但同时，使用石灰石-石膏湿法烟气技术也有一定的局限性，相比海水脱硫法以及自然脱硫法，石灰石-石膏湿法烟气技术在初期的基础建设投资较大，甚至占到电厂总投资的百分之三十以上，在一定程度上增加了火电厂的运行成本。
2.2 海水脱硫法
海水呈碱性，因此能够对硫产生良好的吸收效果。一方面，当石灰石浆液或者石膏浆液中的硫被海水吸收之后，产生的是污染性较小的可溶性硫酸盐，符合我国科学发展观的基本政策，在火电厂中具有巨大的市场潜力。另一方面，硫酸盐是海水中的成分之一，不需要其他化学添加剂进行化合作用，具有成本低廉、废渣可抛弃的优势，因此可以广泛的应用于沿海的火电厂的石灰石-石膏湿脱硫工作中。此外，海水脱硫法作为一种自然的脱硫技术，不需要任何化学物质作为催化剂，也省去了吸收剂装置的成本，工艺系统简单，不需要设置脱硫废渣的处理设施。这些优势导致海水脱硫法成为沿海火电厂脱硫系统的第一选择。
2.3 干法、半干法FGD技术
干法的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，烟气在净化过程中能够保持一个稳定的状态，因此这种技术能够保证脱硫过程的严密性，能够对火电厂周围的环境形成一定的保护效果，是一种环保的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。此外，这种技术所使用的吸收系统的制作较为简单，原材料能够在湿状态下再生，符合我国制定的环保要求。[5]
3 结束语
综上所述，文章主要介绍了我国火电厂较为常见的脱硫技术，并针对国外先进的FGD技术在我国的应用情况，进行了深入的探讨。全面和系统的介绍了在当前技术条件下，如何将石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术更好的运用于火电厂的燃煤脱硫当中，提高火电厂运行的安全性。
参考文献
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[3]邓徐帧，裴耀先，顾咸志.典型石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺、石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置的防腐蚀[J].电力环境保护，2012，2：11-16.
[关键词]火电厂 脱硫技术 二氧化硫 新排放标准
[中图分类号] X701.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-270-2
1国内外脱硫技术研究现状
目前燃煤脱硫有3种方式：一是锅炉燃烧前脱硫，如洁净煤技术；二是燃烧过程中（炉内）脱硫，如循环流化床燃烧技术；三是燃烧后脱硫，即烟气脱硫技术。由于燃烧前和炉内脱硫的效率较低，难以达到较高的环保要求，因此目前火电厂，特别是大型火电机组烟气脱硫，主要采用炉后烟气脱硫（FGD）工艺。就目前的技术水平和现实能力而言，烟气脱硫技术也是世界上应用最广泛、最经济、最有效的一种控制SO2排放的技术。电厂烟气脱硫技术大致可分为干法、半干法和湿法3种类型。
1.1干法脱硫
干法烟气脱硫技术是脱硫吸收和产物处理均在无液相介入的完全干燥的状态下进行，具有流程短、无污水废酸排出、净化后烟气温度高，利于烟囱排气扩散、设备腐蚀小等优点，反应产物亦为干粉状。此种方法的脱硫效率为40%～70%，脱硫剂利用率较低，但投资少、设备占地面积小。
1.2半干法脱硫
半干法烟气脱硫技术是结合了湿法和干法脱硫的部分特点，吸收剂在湿的状态下脱硫，在干燥状态下处理脱硫产物；也有在干燥状态下脱硫，在湿状态下处理脱硫产物的。半干法的工艺特点是反应在气、固、液三相中进行，利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，使最终产物为干粉状。这种方法的脱硫效率为70%～85%，较脱硫效率比湿法低，但投资及运行费用也较低，具有较好的经济性。
1.3湿法脱硫
湿法烟气脱硫技术是液体或浆状吸收剂在湿的状态下脱硫和处理脱硫产物，具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。湿式烟气脱硫工艺脱硫产物为膏状物，可脱除烟气中95%以上的SO2。目前，日本和欧美等国家绝大部分燃煤电厂都采用此种方法。
2几种主要脱硫工艺简介
2.1石灰石一石膏湿法脱硫工艺
目前，世界上应用最广泛、技术最为成熟的脱除技术是石灰石—石膏湿法脱硫工艺，它能占到FGD容量的70%左右。这种技术以石灰石为脱硫吸收剂，向吸收塔内喷入吸收剂浆液，让这些物质和烟气充分接触、混合，随之对烟气进行净化、洗涤，使烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及氧化空气发生化学反应，最后生成石膏，从而达到减少SO2排放的目的，是控制酸雨和SO2最有效的方法。
（1）脱硫效率高，技术成熟近年来，石灰石—石膏湿法脱硫技术发展迅速，脱硫效率能够达到95%以上，经过处理后SO2浓度和烟气含尘量都会大幅减少。从目前运行实际情况看，很多大型电厂普遍采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，效果较好，有利于本地区烟气污染物总量控制，改善周边环境。此项技术成熟，运行经验多，运行稳定，易于调整，能够取得很好的经济效益。
（2）投资高，占地面积大石灰石—石膏湿法脱硫工艺需要配置石灰石粉碎、磨制系统，石膏脱水系统、废水处理系统等，因此占地面积比较大，况且设备多，一次性建设投资就会比较大。
（3）吸收剂资源丰富，价格便宜我国有丰富的石灰石资源，并且品质也较好，价格便宜，碳酸钙含量在90%以上，优者可达95%以上，钙利用率较高。
（4）副产物的综合利用石灰石—石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。石膏是用于生产建材产品和水泥缓凝剂，目前我国房地产市场非常大，石膏的利用率也很高，且消耗大，因此脱硫副产品基本可以达到综合利用。这样不仅可以增加电厂的经济效益，还会降低企业的运行成本，减少二次污染。
2.2炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫（LIFAC）
LIFAC技术是在炉内喷钙脱硫技术的基础上在锅炉尾部增设了增湿活化塔，以提高脱硫效率。石灰石粉作为吸收剂，由气力喷入炉膛950～1150℃的温度区，使石灰石受热分解为CaO和CO2，CaO再与烟气中的SO2反应生成CaSO3。此方法的脱硫效率较低，约为25%～35%。在尾部增湿活化反应器内，增湿水以雾状喷入，与未反应的CaO接触生成Ca（OH）2随后与烟气中的SO2反应，可以将系统脱硫效率提高到75%。增湿水由于烟气加热而迅速蒸发，未反应的吸收剂、反应产物燥，一部分从增湿活化器底部分离出来，其余的随烟气排出，被除尘器收集下来。为了提高吸收剂的利用率，部分飞灰返回增湿活化反应器入口实现再循环。
该技术具有以下特点：系统简单、占地面积少，投资及运行费用低，特别是可以分步实施，适应环保标准逐渐提高的要求，特别适用于中小机组改造，但可能会引起原锅炉结焦及受热面磨损；主要适用于燃煤含硫量低于2.0%的中、低硫煤种；脱硫效率在60%～85%之间，钙的利用率低，一般Ca/S为2.0～3.0；脱硫副产品呈干粉状，无废水排放，副产品的利用有一定困难，锅炉效率下降约0.3%。
2.3循环流化床干法
烟气循环流化床脱硫技术（CFB）是20世纪80年代后期发展起来的一种新的烟气脱硫技术，该技术是利用循环流化床强烈的传热和传质特性，在吸收塔内加入消石灰等脱硫剂，用高速烟气使脱硫剂流态化从而与烟气强烈混合接触，烟气中的酸性污染物与脱硫剂中和、固化，从而达到净化烟气的目的。增湿（或制浆）后的吸收剂注入到吸收塔入口，使之均匀地分布在热态烟气中。此时，吸收剂得到干燥，烟气得到冷却、增湿，烟气中的SO2在吸收塔中被吸收，最终生成CaSO3和CaSO4。除尘器后的洁净烟气经引风机（或增压风机）升压后通过烟囱排放，被除尘器捕集下来的含硫产物和未反应的吸收剂，部分注入吸收塔进行再循环，以达到提高吸收剂利用率的目的。
2.4旋转喷雾半干法烟气脱硫
喷雾干燥法脱硫工艺脱硫吸收剂是石灰，石灰经消化后加水形成消石灰乳，通过泵将其打入吸收塔内的雾化装置。在吸收塔内，被雾化后的吸收剂与烟气混合接触，并和烟气中的SO2发生化学反应，生成CaSO3和CaSO4，从而脱去烟气中的SO2。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形态随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。为提高脱硫吸收剂的利用率，将部分脱硫灰渣返回制浆系统进行循环利用，其余的可综合利用。
该技术具有以下特点：技术成熟，流程简单，系统可靠性高；单塔处理能力大小（约200MW）；中等脱硫效率70%～85%，钙的利用率较低，一般Ca/S=1.2～2.0，对生石灰品质要求不高；脱硫副产品呈干粉状，无废水排放，不过副产品利用有一定困难。此技术适应于中小规模机组，燃煤含硫量一般不超过1.5%，脱硫效率均低于90%。此技术在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多，主要应用于小型电厂或垃圾焚烧装置，美国也有15套装置（总容量500MW）正在运行，其中最大单机容量为520MW。1993年，我国山东黄岛电厂4号机组（210MW）引进了三菱旋转喷雾干燥脱硫工艺装置，处理烟气量为3×106m3/h，设计脱硫效率为70%。运行初期出现过吸收塔塔壁积灰、喷嘴结垢堵塞、R/A圆盘磨损等问题，但经过改进后基本运行正常。
3结语
脱硫技术目前相对比较成熟，应用较广泛，对于降低我国火电厂的环境污染有着十分重要的意义。通过脱硫技术的不断发展，必能达到新标准二氧化硫的排放要求。
参考文献
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【关键词】火力发电；湿法烟气脱硫技术；特点
随着我国经济的迅猛发展，人民的生活水平也得到了极大的提高，越来越多的人们开始关注空气环境的问题。火力发电厂在其生产运行的过程中不仅会消耗大量的能源，而且排放出的二氧化硫会造成严重的空气污染。据科学统计，全球68%以上的二氧化硫都来自火力发电厂。因此，我们必需重视对火力发电厂排放二氧化硫的管理工作，只有对其加以控制才能切实保证人类的健康和生态的平衡。
1 简述湿法烟气脱硫技术的特点
湿法烟气脱硫技术的工作原理主要是利用气液反应来处理烟气中伴生的SO2，是通过具有吸附作用的液体来吸收工业排放出的SO2并最终将其转变为液态的一种技术。湿法烟气脱硫技术特别适合一些能够产生大量二氧化硫并对空气造成严重污染的火力发电厂，该种技术使用面极为广泛，且在生产运作的过程中不仅反应迅速，脱硫的效率极高，而且安全性能也能够得到保障。
2 实例概况
某地一中小型发电厂配有4台锅炉，该设备均为全钢构架且半露天布置。4台锅炉全部使用0号轻柴油来点火和稳燃。每台锅炉都配有较为齐全的设备，比如说叶可调轴流式增压风机和电场静电除尘器等。
3 关于湿法脱硫技术的工艺以及脱硫系统的描述
3.1 简述FGD系统及其脱硫工艺
该发电厂采用湿法脱硫技术去除烟气中的SO2，1-4号机组的装置均为一炉一塔，所有装置统一采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺，经测定，采用此法能在烟气量为100%的额定工况下使得脱硫率达到94%以上，较好的控制了SO2的排放量，避免造成环境污染的问题[1]。
该发电厂为使湿法烟气脱硫技术发挥出更好的效果，特为每套脱硫装置分别增设一台叶可调轴流式增压风机和一台喷淋式吸收塔。其余的一些辅助系统（石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏排放系统等均为辅助系统）则不设置GGH。所有脱硫装置都应当在保证发电机组正常安全运行的前提条件下进行脱硫操作，因此，要将脱硫系统预设为100%的烟气旁路，以保证各项工作的平稳运行。该发电厂采用石灰石浆液作为吸收剂，所需石灰石在购进之后均通过专用设备进行预先破碎后才将其贮存在石灰石储存室，方便随时制备石灰石浆液。当进行浆液的制备操作时，应在脱硫系统中调设好湿磨制浆系统，确保经过打磨后的石灰石粒度均达到90%以上通过325目。该发电厂为提高脱硫石膏的利用率，因此，将脱硫石膏经过脱水专用的真空皮带脱水机进行处理后存放在了石膏库中，随用随取，方便为后续操作及时供应材料。
3.2 利用石灰石制备SO2吸收剂
该发电厂选择吸收效果较好的石灰石浆液作为吸收SO2的处理剂，所购进的石灰石经过石灰石破碎机预先破碎操作后均传送到石灰石储存仓妥善保管，当需要准备石灰石浆液时，只需要利用称重皮带将破碎后的石灰石传送到湿磨机内即可得到石灰石浆液。之后浆液全部流入磨机浆液箱，通过磨机浆液泵被传送到石灰石旋流器中，这里所用的石灰石旋流器主要起着分离浆液的作用，经过分离后所得到的溢流物料会被储存到石灰石浆液箱中，最终通过石灰石浆液泵被完整的传送到吸收塔中完成它作为吸收剂的使命，而经旋流器分离得到的另一种产物，即底流物料则会经过再次循环利用，从而形成新的吸收剂。将石灰石浆液箱与吸收塔连接起来的供浆管路并不是单项传送的，为避免造成多余石灰石浆液浪费的问题，供浆管路设计为循环回路，石灰石浆液泵将吸收剂通过供浆管路传送时，将提供给吸收塔足够量的物料，多余的部分则会通过循环回路进入到浆液箱内进行储存，既保证了为吸收塔充足供料，又能避免因不当处理多余浆液的操作而造成极大的浪费。
3.3 利用烟气系统实时排放烟气
烟气系统的主要作用就是排出干净烟气，引入带硫烟气，也就是说，当烟气经过脱硫操作变为干净无污染的烟气后，经由烟气系统排放到主烟道中；部分没有脱硫的烟气则要经过烟气系统引入到脱硫装置内进行净化烟气的操作[2]。
3.4 利用吸收系统充分吸收二氧化硫
该发电厂利用增压风机将没有经过脱硫操作的热烟气升压后输送到吸收塔中，当烟气在吸收塔中缓慢上升的时候便会与塔内的吸收剂进行充分的交融接触，直至将烟气中伴生的SO2去除干净。当吸收塔中的石灰石浆液在循环泵的传送下通过供浆管路的循环回路返回到吸收塔的顶部时，位于吸收塔上部的喷淋层喷嘴会对其进行优化，然后缓慢上升的烟气遇到均匀下落的浆液后被充分吸收并随之掉落到循环氧化池中等待下次使用。
3.5 利用石膏排放系统提高石膏的利用率
石灰石浆液经旋流器分离后，底流物料会在真空皮带脱水机的处理下形成可利用的且其表面含水量在10%以下的石膏固体，该发电厂将脱水处理后得到的石膏固体统一贮存石膏库内以便综合利用，提高材料的使用率。
4 结束语
不论从目前的状况来看，还是从长远的角度来看，FGD仍然是火力发电厂去除SO2的最好方式。各发电厂应当根据自身产业的实际情况进行调整，力争实现清洁生产、技术一流、能源利用的目标，通过不断优化产业结构、提高技术水平来达到降低火力发电厂排除大量SO2的目的，切实保护当地的生态环境。
【参考文献】
摘要：氨回收法脱硫技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为硫铵、磷铵、硝铵等化肥或硫酸、液化二氧化硫等化学品（一般副产硫铵，也可根据电站当地的条件副产其它产品），不产生二次污染，是一项真正意义上的将污染物全部资源化的技术。
关键词：电站烟气氨回收法 脱硫
我国烟气脱硫控制技术的研究开发始于60年代初，对燃煤电厂、燃煤工业锅炉和冶金废气开展了烟气脱硫工艺研究、设备研制，取得实验室小试和现场中试结果。80年代以来，开展了一系列研究、开发和产业化工作。原国家科委组织了“七五”和“八五”攻关项目，对国际上现有脱硫技术主要方法进行研究和实用性工程装置实验；国家自然科学基金委员会设立课题支持脱硫技术的基础研究，取得了很多成绩。目前我国自行研究开发的烟气脱硫方法，尚处在工业化示范试验阶段。国家科技部在“九五”期间，组织“中小锅炉实用脱硫防尘技术与装备研究及产业化”攻关课题，其中包括针对燃煤电厂烟气脱硫技术，采用脉冲电晕等离子体烟气脱硫新技术研究；与此同时，引进了脱硫技术项目，进行示范规模试验和工业化运行应用。
(1)喷雾机：RN—10T型，转速1000r/min，雾化浆液10t/h。
(2)吸收塔：φ8m，圆筒体高6m。
(3)电防尘器：双室双电场，有效截面积2×15.8m，单电场长4.5m。
(4)引风机：Y4—73NO18D型，转速960r/h，容量143920m3/h，压力3300Pa。
(5)石灰消化器：φ600×4500mm，容量3-5t/h。
(6)湿式球磨机：MXQG1500型，φ1500×3000mm，出力2-7t/h(干料)。
