论锅炉烟气SO2污染及控制技术

论锅炉烟气ＳＯ２污染及控制技术来源：中国论文下载中心[09-07-2717:06:00]编辑：studa090420作者：步兆彬孔凡新李萍宋凤霞论文关键词:烟气;SO2;控制论文摘要:我国的能源以燃煤为主,燃烧过程中产生严重污染。本文分析了锅炉烟气SO2污染的产生;提出了控制燃煤SO2污染的三种途径;讨论了烟气脱硫技术。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,燃烧过程中产生严重污染,如烟气中的CO2产生温室效应,SOX导致形成酸雨,NOX引起酸雨、破坏臭氧层以及产生化学烟雾。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逐渐增强,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。寻求解决这一污染源的措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。因此,治理锅炉烟气具有十分重要的意义。1锅炉烟气的污染1.1锅炉内煤的燃烧过程在煤的燃烧过程中,当煤块受热后温度达100℃,煤中水分就逐渐被烘干。当煤块温度继续升温时,在煤尚未与空气作用的条件下,煤开始干熘出碳氧化合物及少量的氢和一氧化碳,这些气体的混合物叫挥发物(着火250～700℃)。当温度不断升高,挥发物逸出的量不断增多,煤粒周围的挥发物在一定的温度条件下,遇到空气中的氧就开始着火燃烧,在煤粒外层形成黄色明亮的火焰。煤中的挥发物全部逸出后,所剩下的固态物质就是焦炭。当煤块周围的挥发物燃烧时,放出大量的热将焦炭加热到红热状态,为焦炭的燃烧创造了条件。焦炭是煤的主要可燃物,它的燃烧是固体与气体间进行的化学反应,它比挥发物难燃烧,如何创造焦炭燃烬的条件,关系到煤块燃烧程度。综上所述,固体燃料的燃烧都包括加热干燥、干熘析出挥发物,形成焦炭燃烧和燃烬形成灰渣等4个阶段。1.2煤在燃烧过程中SO2的生成煤中的全硫分包括无机硫和有机硫。在高硫分煤中,硫主要以硫铁矿的形式存在。有机硫、游离状态的硫和硫铁矿中的硫皆为可燃性硫。硫燃烧生成SO2、SO3和H2O生成H2SO3。硫酸盐中的硫难于分解出来,为不可燃烧硫,进入灰分中。但在高温下有些金属的硫酸盐是可以分解的。煤在燃烧过程中产生的SO2在锅炉和烟道内要发生一系列复杂的物理变化和化学反应:SO2的氧化反应主要是在金属氧化物、金属盐类和其它粉尘的接触催化作用下转化为SO3进而转化为H2SO4或硫酸盐。在硫的转化过程中,湿度对SO2的转化率有重要的影响。相对湿度低于40%转化速度缓慢,相对湿度高于70%,转化速度明显提高。2、燃煤锅炉烟气脱硫技术及控制烟气脱硫方法可分为抛弃法和回收法两大类。抛弃法是将吸收剂与SO2结合,形成废渣,其中包括烟灰、CaSO4、CaSO3和部分水,没有再生步骤、废渣抛弃或作填充处理,其最大问题是污染问题未得到彻底解诀,只是将空气污染变成固体污染;回收法是将吸收剂吸附SO2,然后再生或循环使用,烟气中的SO2被回收,转化成可出售的副产品如硫磺、硫酸或浓SO2气体,回收效果较好,但成本较高、一般按使用的吸收剂或吸收剂的形态和处理过程的不同,将回收法分为干法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和湿法烟气脱硫三类。2.1干法脱硫干法烟气脱硫是用固体吸收剂(或吸附剂)吸收(或吸附)烟气中SOX的方法,具有系统简单、占地小、同时具有脱氮功能等优点,缺点是钙利用率低,脱硫剂再生、更换费用高。一般钙硫比为2时,脱硫效率可以达到70%,干法脱硫又有活性炭法、活性氧化锰法、接触氧化法和还原法之分。如活性炭法就是利用活性炭的活性和较大的比表面积使烟气中的SO2在活性炭表面上与水蒸汽反应生成硫酸的方法。2.2半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫介于湿法和干法之间,脱硫剂以溶液的形式被喷入烟气中,SOX与脱硫剂发生反应的同时,溶液的水分全部蒸发。一般钙硫比为1.6时,脱硫效率可以达到80%。半干法烟气脱硫要求的控制水平较高,以使喷水量能全部蒸发。2.3湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是用水或钙盐溶液作吸收剂吸收烟气SOX的方法,一般钙硫比为1时,脱硫效率可以达到90%,缺点是须建立水循环系统,防腐、烟气脱水问题突出。湿法中由于所使用的吸收剂不同,湿法脱硫又有石灰石-石膏法、钠法、氧化镁法、氨和催化氧化法之分。如氨法就是用氨(NH3?H2O)为吸收剂吸收烟气中的SO2,其湿灰(中间产物)为亚硫酸铵(NH4)2SO3和亚硫酸氢铵NH4HSO3。采用不同方法处理湿灰,还可回收亚硫酸铵(NH4)2SO3、石膏CaSO4?2H2O和单体硫S等副产物。由于回收系统工艺复杂、投资高等因素80%湿灰采用经济的抛弃法。3结论3.1目前我国燃煤锅炉众多,锅炉烟气脱硫治理难度大、存在问题多及造成污染严重,成为我国当今令人关注的热点之一。3.2实现烟气脱硫低成本的“经济化”目标是烟气脱硫技术发展的大趋势。参考文献[1]刘志全1关于燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策的探讨[J]，环境保护,2001,(2):8-101[2]安恩科1湿法脱硫问题的探讨[J]1环境工程,2001,19(2):25-261[3]李占双1北方锅炉烟气除尘脱硫问题初探[J]1应用科技,2001(10):42-4311[4]张佑全1中小型工业锅炉烟气脱硫技术述评1工业锅炉,2000,(3)