中國地質(zhì)大學武漢大氣污染控制工程第08章硫氧化物的污染控制

第八章硫氧化物的污染控制1.硫循環(huán)及硫排放2.燃燒前脫硫技術(shù)與工藝3.燃燒中脫硫技術(shù)與工藝4.高濃度SO2尾氣的回收和凈化5.低濃度SO2煙氣脫硫硫氧化物的污染－關(guān)注熱點早期局地環(huán)境中二氧化硫的濃度升高近100年來二氧化硫等酸性氣體導致的酸沉降最近二氧化硫等氣態(tài)污染物形成的二次微細粒子第一節(jié)硫循環(huán)與硫排放第一節(jié)硫循環(huán)與硫排放我國SO2排放的年際變化第一節(jié)硫循環(huán)與硫排放我國SO2排放的行業(yè)特點第一節(jié)硫循環(huán)與硫排放我國南方城市SO2污染現(xiàn)狀第一節(jié)硫循環(huán)與硫排放第二節(jié)燃燒前脫硫1.煤炭的固態(tài)加工煤炭洗選物理洗煤化學洗煤微生物洗煤我國以物理選煤為主。跳汰占59%、重介質(zhì)選煤占23%、浮選占14%1995年我國煤炭洗選能力3.8×108t，入洗量2.8×108t，入洗率22%。3.重油脫硫在催化劑作用下通過高壓加氫反應，切斷碳與硫的化學鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離直接脫硫和間接脫硫第二節(jié)燃燒前脫硫第三節(jié)流化床燃燒脫硫流化床燃燒技術(shù)氣流速度介于臨界速度和輸送速度之間，煤粒保持流化狀態(tài)流化床利于燃料的充分燃燒分類按流態(tài)：鼓泡流化床和循環(huán)流化床按運行壓力：常壓流化床和增壓流化床第三節(jié)流化床燃燒脫硫第三節(jié)流化床燃燒脫硫流化床燃燒脫硫的影響因素1.鈣硫比表示脫硫劑用量的指標，影響最大的性能參數(shù)脫硫率（）可以用Ca/S（R）近似表達2.煅燒溫度存在最佳脫硫溫度范圍溫度低時，孔隙量少、孔徑小，反應被限制在顆粒外表面溫度過高，CaCO3的燒結(jié)作用變得嚴重第三節(jié)流化床燃燒脫硫第三節(jié)流化床燃燒脫硫3.脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)顆粒尺寸小于臨界尺寸時發(fā)生揚析，并非越小越好顆粒孔隙結(jié)構(gòu)應有適當?shù)目讖酱笮?，既保證一定孔隙容積，又保證孔道不易堵塞4.脫硫劑的種類白云石的孔徑分布和低溫煅燒性能好，但易發(fā)生爆裂揚析，且用量大于石灰石近兩倍第三節(jié)流化床燃燒脫硫流化床燃燒脫硫的影響因素第三節(jié)流化床燃燒脫硫脫硫劑的再生不同溫度下的再生反應第三節(jié)流化床燃燒脫硫第四節(jié)高濃度SO2尾氣的回收和凈化第四節(jié)高濃度SO2尾氣的回收和凈化第五節(jié)低濃度SO2煙氣脫硫－燃燒后脫硫一、主要煙氣脫硫工藝1.石灰石/石灰法洗滌目前應用最廣泛的脫硫技術(shù)一、主要煙氣脫硫工藝1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）影響因素：pH、液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸收塔結(jié)構(gòu)液氣比對脫硫率的影響一、主要煙氣脫硫工藝1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）吸收塔選擇的依據(jù)為：①氣液相對速度高；②持液量適當；③液相表面積大；④內(nèi)部構(gòu)件少；⑤壓降低；⑥操作彈性好；⑦液氣分布好。一、煙氣脫硫工藝一、主要煙氣脫硫工藝1.石灰石/石灰法洗滌（續(xù)）解決的問題設(shè)備腐蝕結(jié)垢和堵塞除霧器阻塞脫硫劑的利用率液固分離固體廢物的處理處置一、主要煙氣脫硫工藝2.改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫加入己二酸的石灰石法己二酸抑制氣液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相傳質(zhì)己二酸鈣的存在增加了液相與SO2的反應能力降低鈣硫比添加硫酸鎂SO2以可溶性鹽的形式吸收，解決結(jié)垢問題一、主要煙氣脫硫工藝2.改進的石灰石/石灰濕法煙氣脫硫（續(xù)）雙堿流程用堿金屬鹽類或堿類水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生解決結(jié)垢問題和提高SO2的利用率一、主要煙氣脫硫工藝3.氧化鎂法脫硫工藝一、主要煙氣脫硫工藝4.海水脫硫法工藝NaCl、XSO4工藝組成：煙氣系統(tǒng)、供海水系統(tǒng)、海水恢復系統(tǒng)特點：無脫硫劑成本設(shè)備簡單無脫硫產(chǎn)物處理投資和運行費用低適用于低硫煤排海水質(zhì)？一、主要煙氣脫硫工藝5.噴霧干燥法煙氣脫硫一種濕－干法脫硫工藝，市場份額僅次于濕鈣法脫硫過程SO2被霧化的Ca(OH)2漿液或Na2CO3溶液吸收溫度較高的煙氣干燥液滴形成干固體廢物干廢物由袋式或電除塵器捕集設(shè)備和操作簡單，廢物量小，能耗低（濕法的1/2~1/3)一、主要煙氣脫硫工藝一、主要煙氣脫硫工藝5.噴霧干燥法煙氣脫硫（續(xù)）主要過程吸收劑制備吸收和干燥固體捕集固體廢物處置一、主要煙氣脫硫工藝6.干法噴鈣脫硫技術(shù)LIFAC工藝流程示意圖石灰石倉鍋爐活化反應器電除塵器水煙囪干灰再循環(huán)技術(shù)核心：爐內(nèi)噴石灰石與爐后活化反應器一、主要煙氣脫硫工藝7.循環(huán)流化床脫硫技術(shù)循環(huán)流化床煙氣脫硫（CFB-FGD）工藝流程示意圖石灰石倉清潔煙氣CFB反應器引風機煙囪噴水石灰煙氣靜電除塵器石灰制備系統(tǒng)、脫硫反應系統(tǒng)、收塵引風系統(tǒng)排料二、同時脫硫脫氮工藝1.電子束輻射法二、同時脫硫脫氮工藝2.濕法同時脫硫脫氮工藝